Chimie - Dissolution

Dissolution des Solides Ioniques

  • Première étape : Dissociation du solide ionique.
  • Deuxième étape : Solvatation (Hydratation dans l’eau) des ions.
  • Troisième étape : La dispersion des ions.
  • Conclusion : Les solides ioniques sont très solubles dans les solvants polaires.

Équation d’une Réaction de Dissolution dans l’Eau d’un Solide Ionique

  • Exemple : Dissolution du chlorure de sodium (NaCl) dans l’eau.
    • Formule du cristal : NaCl(s)NaCl (s)
    • Formule des ions hydratés : Na+(aq)Na^+ (aq) et Cl–(aq)Cl^– (aq)
    • Équation de dissolution : NaCl(s)→Na+(aq)+Cl–(aq)NaCl (s) → Na^+ (aq) + Cl^– (aq)

Règles de Conservation

  • L’équation de dissolution doit respecter la conservation des éléments chimiques et la conservation de la charge.
  • Application : Dissolution de la fluorine (fluorure de calcium CaF2CaF_2) dans l’eau.
  • Équation de dissolution : CaF2(s)→Ca2+(aq)+2F−(aq)CaF_2 (s) → Ca^{2+}(aq) + 2F^−(aq)

Dissolution d’un Composé Moléculaire dans un Solvant

Dissolution d’un soluté polaire dans un solvant polaire

  • Premier cas : Pas de formation de liaisons hydrogène.
    • Les solutés polaires sont solubles dans les solvants polaires.
  • Deuxième cas : Formation de liaisons hydrogène.
    • Les solutés polaires sont solubles dans les solvants polaires.
    • La solubilité est favorisée lorsque des liaisons hydrogène se forment entre soluté et solvant.

Dissolution d’un soluté apolaire dans un solvant apolaire

  • Les solutés moléculaires apolaires ou peu polaires sont généralement solubles dans les solvants apolaires.

Détermination de la Concentration d’un Ion en Solution

Concentration Molaire en Soluté Apporté

  • La concentration molaire volumique C(s)C(s) en soluté apporté est égale au quotient de la quantité de matière n(s)n(s) en soluté apporté par le volume VV de la solution.

Concentration Molaire d’une Espèce Dissoute

  • Soit XX l’espèce dissoute (molécule ou ion).
  • Notation de la concentration de l’espèce chimique en solution : [X][X]

Exercice 1

  • Dissolution de m=120gm = 120g de cristaux de chlorure d’aluminium AlCl3(s)AlCl_3(s) dans une fiole jaugée de 2 L.

Équation de dissolution

  • AlCl3(s)→Al3+(aq)+3Cl−(aq)AlCl_3(s) → Al^{3+}(aq) + 3Cl^−(aq)

Calcul de la concentration molaire en soluté C(AlCl3)C(AlCl_3)

  • M(AlCl3)=M(Al)+3M(Cl)=27+3×35,5=133,5g.mol−1M(AlCl_3) = M(Al) + 3M(Cl) = 27 + 3 × 35,5 = 133,5 g.mol^{-1}
  • C(AlCl<em>3)=nV=mM(AlCl</em>3)×V=120133,5×2=4,50×10−1mol.L−1C(AlCl<em>3) = \frac{n}{V} = \frac{m}{M(AlCl</em>3) × V} = \frac{120}{133,5 × 2} = 4,50 × 10^{−1} mol.L^{-1}

Calcul de la concentration molaire ionique des espèces après dilution

  • [Al3+]=C(AlCl3)=4,50×10−1mol.L−1[Al^{3+}] = C(AlCl_3) = 4,50 × 10^{−1} mol.L^{-1}
  • [Cl−]=3×C(AlCl3)=3×4,50×10−1=1,35mol.L−1[Cl^−] = 3 × C(AlCl_3) = 3 × 4,50 × 10^{−1} = 1,35 mol.L^{-1}