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Le processus de dissolution

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9.3 Le processus de dissolution

Objectif d’apprentissage

  1. Décrire le processus de dissolution au niveau moléculaire.

Qu’est-ce qui se produit au niveau moléculaire pour qu’un soluté se dissolve dans un solvant ? La réponse dépend en partie du soluté, mais il existe certaines similitudes communes à tous les solutés.

Rappelons la règle selon laquelle le semblable dissout le semblable. Comme nous l’avons vu dans la section 9.1 « Solutions », cela signifie que les substances doivent avoir des forces intermoléculaires similaires pour former des solutions. Lorsqu’un soluté soluble est introduit dans un solvant, les particules du soluté peuvent interagir avec les particules du solvant. Dans le cas d’un soluté solide ou liquide, les interactions entre les particules de soluté et les particules de solvant sont si fortes que les particules individuelles de soluté se séparent les unes des autres et, entourées de molécules de solvant, entrent dans la solution. (Les solutés gazeux ont déjà leurs particules constitutives séparées, mais le concept d’être entouré de particules de solvant s’applique toujours). Ce processus est appelé solvatationLe processus par lequel les particules de soluté sont entourées de particules de solvant. et est illustré à la figure 9.4 « Solvation ». Lorsque le solvant est de l’eau, le mot hydratationSolvatation par les molécules d’eau., plutôt que solvatation, est utilisé.

Dans le cas de solutés moléculaires comme le glucose, les particules de soluté sont des molécules individuelles. Cependant, si le soluté est ionique, les ions individuels se séparent les uns des autres et sont entourés de particules de solvant. Autrement dit, les cations et les anions d’un soluté ionique se séparent lorsque le soluté se dissout. Ce processus est appelé dissociationLe processus de séparation des cations et des anions d’un soluté ionique lorsque le soluté se dissout…. Comparez la dissociation d’un soluté ionique simple, comme le montre la figure 9.5 « Dissociation ionique », au processus illustré dans la figure 9.4 « Solvatation ».

La dissociation des composés ioniques solubles confère aux solutions de ces composés une propriété intéressante : elles conduisent l’électricité. En raison de cette propriété, les composés ioniques solubles sont appelés électrolytesUn composé ionique qui se dissout dans l’eau…. De nombreux composés ioniques se dissocient complètement et sont donc appelés électrolytes fortsComposé ionique qui s’ionise complètement lorsqu’il se dissout… Le chlorure de sodium est un exemple d’électrolyte fort. Certains composés se dissolvent mais ne se dissocient que partiellement, et les solutions de ces solutés peuvent ne conduire l’électricité que faiblement. Ces solutés sont appelés électrolytes faiblesComposé ionique qui ne s’ionise pas complètement lorsqu’il se dissout… L’acide acétique (CH3COOH), le composé du vinaigre, est un électrolyte faible. Les solutés qui se dissolvent en molécules neutres individuelles sans se dissocier ne confèrent pas de conductivité électrique supplémentaire à leurs solutions et sont appelés non-électrolytesComposé qui ne s’ionise pas du tout lorsqu’il se dissout… Le sucre de table (C12H22O11) est un exemple de non-électrolyte.

Note

Le terme électrolyte est utilisé en médecine pour désigner n’importe lequel des ions importants qui sont dissous en solution aqueuse dans le corps. Les électrolytes physiologiques importants comprennent Na+, K+, Ca2+, Mg2+ et Cl-.

Exemple 10

Les substances suivantes se dissolvent toutes dans une certaine mesure dans l’eau. Classez chacune d’elles comme un électrolyte ou un non-électrolyte.

  1. chlorure de potassium (KCl)
  2. fructose (C6H12O6)
  3. alcool isopropylique
  4. hydroxyde de magnésium

Solution

Chaque substance peut être classée comme un soluté ionique ou un soluté non ionique. Les solutés ioniques sont des électrolytes, et les solutés non ioniques sont des non-électrolytes.

  1. Le chlorure de potassium est un composé ionique ; par conséquent, lorsqu’il se dissout, ses ions se séparent, ce qui en fait un électrolyte.
  2. Le fructose est un sucre similaire au glucose. (En fait, il a la même formule moléculaire que le glucose.) Comme c’est un composé moléculaire, on s’attend à ce qu’il soit un non-électrolyte.
  3. L’alcool isopropylique est une molécule organique contenant le groupe fonctionnel alcool. Les liaisons dans le composé sont toutes covalentes, donc lorsque l’alcool isopropylique se dissout, il se sépare en molécules individuelles mais pas en ions. Ainsi, c’est un non-électrolyte.
  4. L’hydroxyde de magnésium est un composé ionique, donc lorsqu’il se dissout, il se dissocie. Ainsi, l’hydroxyde de magnésium est un électrolyte.

Note

Plus d’informations que celles fournies dans ce chapitre sont nécessaires pour déterminer si certains électrolytes sont forts ou faibles. Nous examinerons cela au chapitre 10 « Acides et bases ».

Exercice de renforcement des compétences

    Les substances suivantes se dissolvent toutes dans une certaine mesure dans l’eau. Classez chacune d’elles comme un électrolyte ou un non-électrolyte.

  1. acétone (CH3COCH3)

  2. nitrate de fer(III)

  3. brome élémentaire (Br2)

  4. hydroxyde de sodium (NaOH)

  5. . hydroxyde de sodium (NaOH)

Exercice de révision des concepts

  1. Expliquez comment le processus de solvatation décrit la dissolution d’un soluté dans un solvant.

Réponse

  1. Chaque particule du soluté est entourée de particules du solvant, entraînant le soluté depuis sa phase d’origine.

Clef à retenir

  • Lorsqu’un soluté se dissout, ses particules individuelles sont entourées de molécules de solvant et sont séparées les unes des autres.

Exercices

  1. Décrivez ce qui se passe lorsqu’un soluté ionique comme Na2SO4 se dissout dans un solvant polaire.

  2. Décrivez ce qui se passe lorsqu’un soluté moléculaire comme le saccharose (C12H22O11) se dissout dans un solvant polaire.

  3. Classez chaque substance comme un électrolyte ou un non-électrolyte. Chaque substance se dissout dans H2O dans une certaine mesure.

    1. NH4NO3
    2. CO2
    3. NH2CONH2
    4. HCl

  4. Classez chaque substance comme un électrolyte ou un non-électrolyte. Chaque substance se dissout dans H2O dans une certaine mesure.

    1. CH3CH2CH2OH
    2. Ca(CH3CO2)2
    3. I2
    4. KOH

  5. Les solutions de chaque soluté conduisent-elles l’électricité lorsqu’elles sont dissoutes ?

    1. AgNO3
    2. CHCl3
    3. BaCl2
    4. Li2O

  6. Les solutions de chaque soluté conduisent-elles l’électricité lorsqu’elles sont dissoutes ?

    1. CH3COCH3
    2. N(CH3)3
    3. CH3CO2C2H5
    4. FeCl2

.

Réponses

  1. Chaque ion du soluté ionique est entouré de particules de solvant, transportant l’ion depuis son cristal associé.

    1. électrolyte
    2. non-électrolyte
    3. non-électrolyte
    4. électrolyte

    .

    1. oui
    2. non
    3. oui
    4. oui

.

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