Les composés ioniques se dissolvent-ils dans l’eau ?

Dans les composés ioniques, au moins un atome fait don d’un électron à un autre atome, liant les deux atomes ensemble comme un aimant. Si elle est dissoute dans un solvant qui rompt la liaison ionique, la partie de la molécule avec un électron supplémentaire est un ion négatif appelé anion, alors que l’autre partie de la molécule avec moins d’électrons est un ion positif, ou cation. L’eau, également appelée solvant universel, interagit avec les composés ioniques et les composés polaires covalents.

Propriétés de l’eau

L’eau (H₂O) est un oxyde d’hydrogène et a un pH de sept (neutre). Une molécule d’eau a la forme d’une tête de souris, les deux atomes d’hydrogène étant les « oreilles » de l’atome d’oxygène. L’eau est un dipôle, c’est-à-dire qu’elle a deux pôles de charge électrique. Les charges positives sont à une extrémité avec l’hydrogène, et la charge négative est à l’extrémité oxygène. Malgré cela, l’eau n’est pas ionique. Il peut dissoudre les substances polaires et sa polarité lui permet de dissoudre les substances ioniques.

L’eau comme solvant

Pour démontrer comment les molécules d’eau polaire dissolvent les composés, songez au gaz chlorure d’hydrogène (HCl). Le chlorure d’hydrogène gazeux pur et sec est lié par covalence (c’est-à-dire que les atomes partagent des électrons) et ne s’ionise pas. Cependant, lorsqu’elles sont dissoutes dans l’eau, les molécules de HCl se divisent ainsi en ions :

H₂O + H-Cl ‘ H₃O⁺ + Cl- Cl-

L’hydrogène du gaz se fixe à la face arrière riche en électrons de l’oxygène, formant un cation hydronium, H₃O⁺. Ce processus de « tirage » est suffisamment fort pour rompre la liaison hydrogène-chlore.

Composés ioniques

Les composés ioniques se dissolvent tout aussi facilement, puisqu’ils sont entièrement chargés. Dans le composé ionique chlorure de sodium, les atomes de sodium et de chlore sont chargés en raison d’un transfert d’électrons du sodium au chlore. L’oxygène de l’eau a une charge légèrement négative et est attiré par la forte charge positive sur le sodium. Les atomes d’hydrogène légèrement positifs de l’eau sont attirés à la pleine charge négative de l’anion chlore. Finalement, les ions sodium et chlorure séparés sont entourés de molécules d’eau.

Solvants non ioniques, non polaires, non ioniques

Les solvants non ioniques non polaires ne sont pas attirés vers les composés ioniques et, en fait, il n’y a pas d' »incitation » énergétique à la dissolution de ces composés. L’énergie est aux réactions un peu comme l’argent est aux affaires – c’est la force motrice de l’activité.

Composés spéciaux

Certains composés ont des molécules de grande taille, pour la plupart non polaires et covalentes dans la nature, tout en ayant une partie ionique à une extrémité. Par exemple, en indiquant la partie covalente, non polaire avec des X, une structure pourrait ressembler à ceci :

X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-(COO)- Na⁺

Dans ce cas, une substance à base de pétrole telle que l’huile peut être attirée vers la longue chaîne représentée ici par des X, tandis que l’eau est attirée vers le cation sodium et l’anion acide carboxylique (-COO-). Les trois espèces (celle dessinée ci-dessus représente un détergent) sont ainsi attachées, et l’huile est, à toutes fins pratiques, dissoute dans l’eau.

En savoir plus : 1.