L'eau, solvant polaire, ionisant et amphotère

Thèmes abordés

Énergie - Environnement, eau, solvant polaire, ionisant, amphotère, hydratation des ions, solvatation, ligants, structure de Zendel, Eigen

Résumé du document

Pour commencer, dans l'eau il n'y a aucune paire d'ions, ce qui signifie que tous les ions sont libres. De ce fait on observe alors plusieurs transformations lors de la solvatation. En effet, les ions des métaux de transition mis dans de l'eau, créent des liaisons dites de coordinations. Elles permettent aux molécules d'eau de se coordonner aux ions, les molécules d'eau ne peuvent donc pas bouger. On appelle ces molécules d'eau des ligands. De plus, l'ensemble forme un complexe « acqua » de coordination.

Extraits

[...] L'eau solvant polaire, ionisant et amphotère I. Hydratation des ions Pour commencer, dans l'eau il n'y a aucune paire d'ion, ce qui signifie que tous les ions sont libres. De ce fait on observe alors plusieurs transformations lors de la solvatation. En effet, les ions des métaux de transition mis dans de l'eau, crées des liaisons dites de coordinations. Elles permettent aux molécules d'eau de se coordonner aux ions, les molécules d'eau ne peuvent donc pas bouger. On appelle ces molécules d'eau des ligands. [...]

[...] Ce phénomène est donc à l'origine des interactions entre les ligants et le métal ce qui définit la couleur du métal par exemple. II. Les ions de l'eau: L'eau est une espèce dite en amphotère ce qui signifie que la molécule d'eau crée des ions avec elle-même, l'eau se dissocie dans de l'eau. Etudions l'eau pure: + - 2H2O H3O + HO -14 A l'équilibre, l'autoprotolyse de l'eau n'est pas négligeable ce qui implique un Ke = 10 + donc on [ H30 ] = [ HO ] = 10 mol/L il y a donc très peu d'ions dans l'eau pure. [...]

[...] De plus, le processus de dissolution d'un cristal est un processus endothermique. Cependant, dans les rare cas où l'enthalpie standard de dissolution est négative comme pour la soude par exemple, ce processus est exothermique. Exemple: calculons théoriquement l'enthalpie de dissolution Utilisons le cycle de born-haber dissH ZCA(s) C + A C H = Eret + diss Energie réticulaire dissH hydH(CZ+) hyd + hyd hyd H IV.Dissolution une substance ayant un caractère acido-basique/hydrolyse Rappelons d'abord que l'eau est à la fois une base et un acide. [...]

[...] Dans ce cas la liaison X-H polarisée est rompue par le caractère basique de l'eau. + Exemple: CH3COOH + H2O CH3COO + H3O O Or CH3COOH est sous la forme: CH3C O-H La liaison O-H s'hydrolyse de part le caractère acide de ma molécule. A l'inverse, si la molécule mise dans l'eau à un caractère basique, les propriétés acides de l'eau interviennent et donne un proton. + Exemple: NH3 + H2O NH4 + HO Cette fois c'est la molécule d'eau qui s'hydrolyse laissant apparaître la donation d'un proton par l'eau. [...]