NOTION InteractionMatière-exemple-de-la-dissolution

Le 20-03-2019

De l’atome à l’Univers matière
et interaction

Interaction/Matière : exemple de la
dissolution
Propriété
Équation de dissolution
L’équation de la réaction associée à la dissolution
dans l’eau d’un solide ionique met en évidence
la destruction du solide cristallin et l’apparition
d’ions séparés en solution.
Exemple
• La dissolution du chlorure de sodium dans
l’eau est associée à l’équation suivante :

N aCl(s) → N a+
(aq) + Cl(aq)

• La dissolution du chlorure de calcium dans
l’eau est associée à l’équation suivante :

CaCl2(s) → Ca2+
(aq) + 2Cl(aq)

Remarque
On note en bas à droite l’état physique de l’espèce
chimique :
• (s) pour solide ;
• (l) pour liquide ;
• (g) pour gaz ;
• (aq) pour solvaté par des molécules d’eau.
Les

molécules

modification,

d’eau

elles

ne

subissant

n’apparaissent

aucune

pas

dans

l’équation de la réaction associée à cette
transformation.
Propriété
Dissolution
3 étapes :
• le solide ionique est dissocié en ions (les
interactions

électrostatiques

entre

les

molécules de solvant et les ions finissent par
détruire la structure cristalline) ;
• ces ions sont solvatés (les molécules de
solvant se placent tout autour de chaque
ion) ;
• dispersés dans l’ensemble de la solution
(sous l’effet de l’agitation thermique, les ions
s’éloignent du cristal ionique et ne sont plus
du tout en interaction).
Propriété
Solvant polaire
• Le caractère polaire d’un solvant lors
d’une dissolution d’un composé ionique
est

primordial

puisqu’il

permettra

des

interactions

électrostatiques

plus

importantes lors de la dissociation et de la
solvatation.
• Les

composés apolaires

(comme

les

hydrocarbures) se dissolvent en général
mal dans les solvants polaires puisque les
interactions électrostatiques solvant/soluté
sont faibles.
Rappel
Pour réaliser un protocole de préparation d’une
solution ionique de concentration donnée en
ions, il faut réaliser :
• soit une dissolution du solide ;
• soit

une

dilution

d’une

solution

plus

concentrée.
Propriété
Tableau d’avancement
• Il y a conservation de la matière lors d’une
dissolution. 
• La solution obtenue est électriquement
neutre. 
• Un

tableau

d’avancement

permet

de

déterminer les concentrations en ions dans
une solution après dissolution d’un solide
ionique.
Exemple
Le tableau ci-dessous rend compte de la
dissolution de 3 mol de carbonate d’aluminium
dans 500 mL d’eau.
3+
Al2 (CO3 )3( s) → 2Al(aq)
+ 3CO32−
( aq)

3+
2−
Al2 (CO3 )3(s)2Al

+3CO
(aq)
3( aq)

Équation de la réaction
Quantité de matière dans l’état initial (mol)
Quantité de matière au cours de la transformation (mol)

3

0

0

3−x

0+

0 + 3x

2x
Quantité de matière dans l’état final (mol) x_max = 3 mol

0

6

9

  On observe que la quantité de matière de solide utilisée n’est pas forcément identique à la
quantité de matière des ions en solutions.

Définition
Concentration molaire en soluté apporté
Indique le nombre de moles de l’espèce
chimique dissoute par volume de solution.
Elle se calcule par la formule Csolide =

nsolide
V

avec :

• Csolide = la concentration molaire en soluté
en mol/L ;
• Csolide = nsolide la quantité de matière du
solide dissout en mol ;
• V = le volume final de la solution préparée en
L.
Exemple
Avec l’exemple de la dissolution du carbonate
d’aluminium ci-dessus, on obtient : Csolide =
nsolide
V

=

3
0,5

= 6 mol/L.

Définition
Concentration molaire ionique en solution
Indique la quantité de matière en mol de l’ion en
solution par unité de volume de solution.
Elle se calcule par la formule [X n± ] =

nX n±
V

avec :

• [X n± ]la concentration molaire ionique de
l’ion X n± en mol/L ;
• nX n± la quantité de matière de l’ion X n±
dissout en mol ;
• V le volume final de la solution préparée en
L.
Exemple
Avec l’exemple de la dissolution du carbonate
d’aluminium ci-dessus, on obtient :
• [Al3+ ] =

nAl3+
V

=

6
0,5

• mol/L et [COl32− ] =

= 12
nCOl2−
3

V

=

9
0,5

= 18 mol/L.

Il n’y a pas ici d’égalité entre ces concentrations et
la concentration en soluté apporté.