L'eau solvant

Résumé du document

Les caractéristiques d'une dissolution sont les suivantes :
- Elle correspond au passage en solution des molécules (ou ions) du soluté.
- Elle s'accompagne ou non de la formation de paires d'ions selon la nature du soluté.
- Elle met en jeu trois phénomènes concernant les interactions électrostatiques soluté-soluté, solvant-solvant et solvant-soluté.
- La disparition des interactions électrostatiques entre molécules (ou ions) du soluté.

- La disparition des interactions électrostatiques entre certaines molécules de solvant pour accueillir les molécules (ou ions) du soluté.

- L'apparition de nouvelles interactions électrostatiques entre molécules (ou ions) du soluté et molécules de solvant.

Extraits

[...] Les expressions montrent que plus la constante diélectrique du milieu est élevée, plus l'énergie et la force d'interaction électrostatiques sont faibles. Les solvants caractérisés par des valeurs de () élevées ont donc la propriété d'atténuer fortement les interactions électrostatiques entre ions au sein d'une solution et de permettre la dissociation (dispersion) des paires d'ions en ions libres. Cas de l'eau : La constante diélectrique de l'eau est très élevée : elle vaut 78,3 à 20 Cela signifie qu'à 20 les forces et énergies électrostatiques sont divisées par un facteur 78,3 dans l'eau. [...]

[...] Le caractère dissociant important de l'eau permet la séparation des paires d'ions ; HO-)aq en ions libres hydratés BH+(aq) et HO-(aq). Par exemple, lors de la dissolution de la méthylamine CH3NH2, la formation des ions CH3NH3+(aq) et HO-(aq) est partielle, mais la dissociation de la paire d'ions est totale. Le bilan correspond à une réaction limitée d'équation : CH3NH2(g) + H2O(l) = CH3NH3+(aq) + HO-(aq) Définitions : - Hydratation : org d'un certain nombre de molécules d'eau autour d'une espèce dissoute - X(aq) : espèce dissoute hydratée - Dissolution : passage en solution des molécules ou des ions d'un soluté - Ions libres : des ions possédant chacun un mouvement aléatoire propre - Paire d'ions : un cation et un anion animés d'un mouvement aléatoire commun - Constance diélectrique : ,-. [...]

[...] L'eau solvant Notions relatives aux interactions solvant-soluté 1. Dissolution Les caractéristiques d'une dissolution sont les suivantes : - elle correspond au passage en solution des molécules (ou ions) du soluté. - elle s'accompagne ou non de la formation de paires d'ions selon la nature du soluté. - elle met en jeu trois phénomènes concernant les interactions électrostatiques soluté-soluté, solvant-solvant et solvant-soluté : - la disparition des interactions électrostatiques entre molécules (ou ions) du soluté - la disparition des interactions électrostatiques entre certaines molécules de solvant pour accueillir les molécules (ou ions) du soluté ; - l'apparition de nouvelles interactions électrostatiques entre molécules (ou ions) du soluté et molécules de solvant Hydratation L'hydratation est un phénomène qui se traduit par une organisation particulière d'un certain nombre de molécules d'eau autour d'une espèce dissoute X (ion ou molécule). [...]

[...] La basicité de la molécule d'eau lui permet de fixer l'ion qui sera écrit H3O+. Le caractère dissociant important de l'eau permet, dans la majorité des cas, la séparation des paires d'ions ; H3O+)aq en ions libres hydratés et H3O+(aq). Exemple du chlorure d'hydrogène : L'ionisation de la liaison ainsi que la dissociation de la paire d'ions sont totales. Le bilan correspond à une réaction totale d'équation : HCl(g) + H2O(l) = H3O+(aq) + Cl-(aq) Exemple de l'acide éthanoïque : L'ionisation de la liaison dans l'acide éthanoïque est partielle, mais la dissociation de la paire d'ions est totale. [...]

[...] Les ions hydratés sont ensuite dispersés dans la solution. Dissolution par l'eau de substances ioniques L'eau dissout de nombreuses substances ioniques en quantités appréciables comme les sels de nitrate, les sels d'alcalins, les sels d'ammonium Les ions hydratés sont dispersés libres en solution. Par exemple, la dissolution du chlorure de potassium s'écrit : KCl(s) + H2O(l) = + Cl-(aq) + H2O(l) Il existe néanmoins des composés ioniques qui sont quasiment insolubles dans l'eau comme AgCl(s), AgBr(s), CuS(s), ZnS(s) Dissolution par l'eau de substances acides ou basiques moléculaires Dissolution de substances acides moléculaires La polarité de la molécule d'eau peut provoquer l'ionisation totale ou partielle de molécules comportant des liaisons où l'atome X est un atome très électronégatif Cl, Br, N). [...]