5.3. L’eau hydrate et dissout les ions
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
présenter leur pôle négatif (atome O) vers les cations, et leurs pôles positifs (atomes H) vers les
anions. Il y a hydratation des ions (figure 5.2).
Les couches d’eau (ou sphères) d’hydratation qui entourent les ions écartent ces derniers les uns
des autres. Dès lors, la constante diélectrique élevée de l’eau cause une atténuation drastique des
attractions anion-cation (cf. § 4.1), le cristal s’effondre et les ions libres sont dispersés en solution.
z Hydratation des ions en solution
Sous le terme « ions libres », il faut comprendre « ions indépendants les uns des autres », mais
néanmoins hydratés ; les molécules d’eau d’hydratation restent en effet au voisinage des ions,
même dans la solution, en raison des interactions ion-dipôle (cf. § 4.2).
Le nombre de molécules d’eau de la première sphère d’hydratation, s’appelle degré
d’hydratation primaire.
La stabilité de l’ion hydraté est mesurée par l’enthalpie molaire standard d’hydratation de
l’ion
.
Les molécules d’eau d’hydratation s’échangent en permanence avec les molécules d’eau
solvant. Le temps de résidence moyen d’une molécule d’eau d’hydratation au voisinage d’un ion
varie considérablement avec la nature et la charge de l’ion.
Ce paramètre est important pour la cinétique des réactions mettant en jeu des ions (cf. CG/CS
p. 35).
z Sel hydraté
Quand un sel solide est cristallisé à partir d’une solution par évaporation de l’eau, il peut
cristalliser avec une quantité stœchiométrique de molécules d’eau. Le sel est dit « hydraté ». Le
degré d’hydratation est mentionné dans le nom, et la masse molaire tient compte des molécules
d’eau d’hydratation.
Exemple 5.1
Le sulfate d’aluminium octadécahydraté est : Al 2 (SO 4 ) 3 •18 H 2 O. Sa masse molaire est égale à :
M(Al 2 (SO 4 ) 3 ) + 18 × M(H 2 O), soit 666,42 g.mol –1 .
H
H
O
+
–
Figure 5.2.
Orientation des molécules d’eau
d’hydratation autour d’un cation
et autour d’un anion
∆ hyd H m
0
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
présenter leur pôle négatif (atome O) vers les cations, et leurs pôles positifs (atomes H) vers les
anions. Il y a hydratation des ions (figure 5.2).
Les couches d’eau (ou sphères) d’hydratation qui entourent les ions écartent ces derniers les uns
des autres. Dès lors, la constante diélectrique élevée de l’eau cause une atténuation drastique des
attractions anion-cation (cf. § 4.1), le cristal s’effondre et les ions libres sont dispersés en solution.
z Hydratation des ions en solution
Sous le terme « ions libres », il faut comprendre « ions indépendants les uns des autres », mais
néanmoins hydratés ; les molécules d’eau d’hydratation restent en effet au voisinage des ions,
même dans la solution, en raison des interactions ion-dipôle (cf. § 4.2).
Le nombre de molécules d’eau de la première sphère d’hydratation, s’appelle degré
d’hydratation primaire.
La stabilité de l’ion hydraté est mesurée par l’enthalpie molaire standard d’hydratation de
l’ion
.
Les molécules d’eau d’hydratation s’échangent en permanence avec les molécules d’eau
solvant. Le temps de résidence moyen d’une molécule d’eau d’hydratation au voisinage d’un ion
varie considérablement avec la nature et la charge de l’ion.
Ce paramètre est important pour la cinétique des réactions mettant en jeu des ions (cf. CG/CS
p. 35).
z Sel hydraté
Quand un sel solide est cristallisé à partir d’une solution par évaporation de l’eau, il peut
cristalliser avec une quantité stœchiométrique de molécules d’eau. Le sel est dit « hydraté ». Le
degré d’hydratation est mentionné dans le nom, et la masse molaire tient compte des molécules
d’eau d’hydratation.
Exemple 5.1
Le sulfate d’aluminium octadécahydraté est : Al 2 (SO 4 ) 3 •18 H 2 O. Sa masse molaire est égale à :
M(Al 2 (SO 4 ) 3 ) + 18 × M(H 2 O), soit 666,42 g.mol –1 .
H
H
O
+
–
Figure 5.2.
Orientation des molécules d’eau
d’hydratation autour d’un cation
et autour d’un anion
∆ hyd H m
0