Cohésion des solides ioniques

De nombreux composés solides présentent des formes régulières. Structure et cohésion

 Cette régularité est la conséquence d'un arrangement ordonné des ions constituant le cristal

Un cristal ionique est un solide composé d'ions régulièrement disposés dans l'espace.

Formule statistique du cristal Le cristal ionique, électriquement neutre, contient autant de charges positives que de charges négatives La formule du cristal, indique la nature et la proportion des ions présents sans en mentionner les charges

chlorure de calcium Cl - Ca 2+ carbonate de potassium CO 3 2- K+K+ sulfure d'aluminium S 2- Al 3+ nitrate de cuivre NO 3 - Cu 2+ sulfate de fer III SO 4 2- Fe 3+ CaCl 2 K 2 CO 3 Al 2 S 3 Cu(NO 3 ) 2 Fe 2 (SO 4 ) 3

Dissolution d’un composé ionique La dissolution d’un composé ionique nécessite un solvant polaire (eau, éthanol, acétone) afin que des interactions électriques puissent se faire entre le soluté et le solvant

Observons la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau

1 ère étape : la dissociation Quand on ajoute du chlorure de sodium dans l'eau, les molécules d'eau, grâce à leur caractère polaire, entrent en interaction avec les ions Na+ et Cl- Les liaisons ioniques s’affaiblissent, puis se rompent totalement.

Par attraction électrostatique, les ions passés en solution s'entourent d'un "bouclier" de molécules d'eau 2 nde étape : la solvatation Les "boucliers" de molécules d'eau empêchent alors les ions de se rapprocher les uns des autres C'est le phénomène de solvatation ; on le nomme également hydratation dans le cas ou le solvant est l'eau.

g L g.L -1 Concentration massique en soluté apporté Les concentrations La concentration massique en soluté apporté d’une solution est égale au quotient de la masse de soluté introduit par le volume de la solution

24 g.L -1 On dissout 6,0 g de chlorure de calcium solide CaCl 2(s) dans de l'eau distillée; le volume total de solution obtenue est de 250 mL

mol L mol.L -1 Concentration molaire en soluté apporté La concentration molaire en soluté apporté d’une solution, est égale au quotient de la quantité de matière du soluté dissout par le volume de la solution

0,22 mol.L -1 On dissout 6,0 g de chlorure de calcium solide CaCl 2 (s) dans de l'eau distillée; le volume total de solution obtenue est de 250 mL M(CaCl 2 ) = 111,1 g.mol -1

Relation entre concentration molaire et massique Les concentrations molaire et massique sont reliées par les relations :

mol Lmol.L -1 Concentration en ions d’une solution ionique La concentration molaire d’une espèce X présente en solution, est égale au quotient de la quantité de matière de cette espèce dans la solution par le volume de la solution

D’après les coefficients de l’équation, 1 mol de CaCl 2 forme 1 mol d’ions Ca 2+ et 2 mol d’ions Cl - 0,22 mol.L -1 0,44 mol.L -1 CaCl 2 (s)  Ca 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) 1 mol2 mol1 mol Etudions le cas de la dissolution du chlorure de calcium, soluté ionique, dans de l’eau ; la solution contient les ions chlorure Cl - et calcium Ca 2+

( Al 3+, S 2- ) Solution de formule 23 2 C3 C Solution de sulfure d’aluminium de concentration C en soluté apporté

A A très bientôt …