Chapitre 5 • Solutions aqueuses de composés ioniques
112
z Équation de dissolution des composés ioniques en solution aqueuse
Par convention, la dissolution dans l’eau d’un cristal ionique solide C n A m s’écrit :
C n A m (s)
n C m+ (aq) + m A n– (aq)
(5.1)
(s) = solide ; (aq) = hydraté en solution. Si C n A m est hydraté à l’état solide, les molécules d’eau
d’hydratation peuvent être omises dans l’écriture de cette équation.
Lorsque la solution est saturée, soit parce qu’elle est très concentrée, soit parce que le composé
ionique est peu soluble, il s’établit un équilibre entre la phase solide et la phase solution ; cela se
traduit, dans l’équation 5.1, par le remplacement de la flèche (
) par une double flèche
(
) (cf. § 8.2 et équation 8.4).
z Électroneutralité
Une solution est toujours électriquement neutre : le nombre (ou la concentration des charges
positives) est égale au nombre (ou à la concentration) des charges négatives. Le nombre de
charges générées par un ion quelconque i
z+ ou i
z– est égale à son « nombre de charge » z.
Ainsi l’électroneutralité de la solution d’un composé ionique C n A m est exprimée par la relation :
m × [C m+ ] = n × [A n– ]
où [C
m+
] et [A
n– ] sont les concentrations molaires des ions C
m+ et A
n– , respectivement (cf. § 5.4).
5.4 EXPRESSIONS COURANTES DE LA COMPOSITION
D’UNE SOLUTION
La composition d’une solution est toujours donnée par une grandeur intensive, c’est-à-dire ne
dépendant ni du volume, ni de la masse, ni de la quantité de matière de l’échantillon considéré.
Exemple 5.2
Soit un vinaigre commercial portant la mention « 6 % d’acidité » ; une telle information sur la
composition permet de comparer entre eux divers vinaigres, et est naturellement indépendante
de la capacité de la bouteille (50 cL, 75 cL ou 1 L).
Les grandeurs utilisées les plus couramment pour exprimer une composition sont répertoriées
ci-dessous.
z Fraction molaire
Soit n i la quantité de matière d’un constituant i quelconque de la solution. La fraction molaire x i de
ce constituant s’exprime par le rapport de n i à la quantité de matière totale n (nombre total de moles) :
et
(5.2)
n i et n sont exprimées en mol. x i est sans dimension.
H 2 O
1
x i =
n i
n
=
n i
n i
i
∑
x i
i
= 1
∑
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z Équation de dissolution des composés ioniques en solution aqueuse
Par convention, la dissolution dans l’eau d’un cristal ionique solide C n A m s’écrit :
C n A m (s)
n C m+ (aq) + m A n– (aq)
(5.1)
(s) = solide ; (aq) = hydraté en solution. Si C n A m est hydraté à l’état solide, les molécules d’eau
d’hydratation peuvent être omises dans l’écriture de cette équation.
Lorsque la solution est saturée, soit parce qu’elle est très concentrée, soit parce que le composé
ionique est peu soluble, il s’établit un équilibre entre la phase solide et la phase solution ; cela se
traduit, dans l’équation 5.1, par le remplacement de la flèche (
) par une double flèche
(
) (cf. § 8.2 et équation 8.4).
z Électroneutralité
Une solution est toujours électriquement neutre : le nombre (ou la concentration des charges
positives) est égale au nombre (ou à la concentration) des charges négatives. Le nombre de
charges générées par un ion quelconque i
z+ ou i
z– est égale à son « nombre de charge » z.
Ainsi l’électroneutralité de la solution d’un composé ionique C n A m est exprimée par la relation :
m × [C m+ ] = n × [A n– ]
où [C
m+
] et [A
n– ] sont les concentrations molaires des ions C
m+ et A
n– , respectivement (cf. § 5.4).
5.4 EXPRESSIONS COURANTES DE LA COMPOSITION
D’UNE SOLUTION
La composition d’une solution est toujours donnée par une grandeur intensive, c’est-à-dire ne
dépendant ni du volume, ni de la masse, ni de la quantité de matière de l’échantillon considéré.
Exemple 5.2
Soit un vinaigre commercial portant la mention « 6 % d’acidité » ; une telle information sur la
composition permet de comparer entre eux divers vinaigres, et est naturellement indépendante
de la capacité de la bouteille (50 cL, 75 cL ou 1 L).
Les grandeurs utilisées les plus couramment pour exprimer une composition sont répertoriées
ci-dessous.
z Fraction molaire
Soit n i la quantité de matière d’un constituant i quelconque de la solution. La fraction molaire x i de
ce constituant s’exprime par le rapport de n i à la quantité de matière totale n (nombre total de moles) :
et
(5.2)
n i et n sont exprimées en mol. x i est sans dimension.
H 2 O
1
x i =
n i
n
=
n i
n i
i
∑
x i
i
= 1
∑