Les réactions en solutions aqueuses

Dans cette unité on étudiera trois types de réactions aqueuses: Réaction de précipitation Réaction de neutralisation Réaction oxydo-réduction

Réaction de précipitation a. RAPPEL: La molécule de l’eau et la solubilité Liaison covalente polaire L’oxygène est plus électronégatif que l’hydrogène L’oxygène a une charge partielle négatif et l’hydrogène a une charge partielle positive

Lorsqu’on dissous des composés ionique dans l’eau, ces composés se dissocient en ions positives et négatives. Les ions positive s’attachent sur le côté de l’oxygène de la molécule contenant une charge partielle négatif.

Cependant les ions négative sont attirés vers le côté des hydrogènes de la molécule d’eau. Ce côté est partiellement positif.  

Lorsque les ions se trouve complètement entourer par des molécules d’eau. Alors on dit qu’ils sont hydratés. La substance n’existe plus sous forme de composé mais sous forme d’ions libres qui circulent dans la solution.

Les règles de solubilité Il est possible de prévoir si un sel en solution aqueuse donnera lieu à la formation d’un précipité à partir des règles ci-dessous. Bref, si l’on parle d’insolubilité, il y aura alors formation d’un précipité. Voir règles de solubilité Exemples: Activité 1: Exercices de solubilité

Exemple: Dites si ces composés sont solubles ou insolubles; Ag2SO4 soluble CaCO3 insoluble Na3PO4 CuS Ca(OH)2 Zn(NO3)2

Corrigé Exemple: Dites si ces composés sont solubles ou insolubles: Ag2SO4 soluble CaCO3 insoluble Na3PO4 soluble CuS insoluble Ca(OH)2 insoluble Zn(NO3)2 soluble ACTIVITÉ 1: La solubilité

b. La réaction de précipitation Une réaction de déplacement double qui entraîne la formation d’une substance insoluble est appelée une réaction de précipitation. Exemples de réactions de précipitions: NaCl(s) dissous dans l’eau http://www.ostralo.net/3_animations/swf/dissolution.swf http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/molvie1.swf

Échelle moléculaire: Niveau symbolique: NaCl(s) H2O NaCl(aq)

NaCl(aq) et AgNO3(aq) mélangés ensemble

Échelle moléculaire: Niveau symbolique: Équation moléculaire: NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) Équation ionique: Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag +(aq) + NO3-(aq) AgCl(s) + Na +(aq) + NO3-(aq) Équation ionique nette: Ag +(aq) + Cl-(aq) AgCl(s)

Ce ne sont pas tous les mélanges d’ions qui produisent une réaction de précipitation. Exemple: Si on mélange une solution de chlorure de sodium (NaCl) avec une solution d’iodure de potassium (KI), il n’y aura aucune précipitation. Tous les ions resteront en solution.

Comme on a vu dans l’exemple précédant, il y a plusieurs façons d’écrire une réaction de précipitation: Équation moléculaire Exemple: BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) BaSO4(s) + 2NaCl(aq) Ce type d’équation est utile car elle nous dit ce qu’on doit faire pour former le précipité . Cependant, l’équation moléculaire peut être trompeuse car BaCl2(aq), Na2SO4(aq) et NaCl(aq) se dissocient tous dans l’eau et ne sont pas des molécules intactes.

Équation ionique totale L’équation ionique totales est plus près de la réalité car elle représente les composés ioniques sous forme d’ions libres. Ba2+(aq) + 2Cl -(aq) + 2Na+(aq) + SO42-(aq) BaSO4(s) + 2Na+(aq) + 2Cl-(aq) Dans notre exemple, Na+ et Cl- sont des ions spectateurs (ils ne participent pas à la réaction). Équation ionique nette L’équation ionique nette néglige les ions spectateurs et n’indique que les espèces participant directement à la réaction. Ba2+(aq) + SO42-(aq) BaSO 4(s)

Exemples: À partir d’un tableau des solubilités: Prédis les produits des réactions suivantes. Écris une équation moléculaire équilibrée Écris une équation ionique totale Écris une équation ionique nette. a) Al(NO3)3(aq) + 3NaOH(aq)

Selon les règle de solubilité, l’hydroxyde d’aluminium est insoluble. Solution Selon les règle de solubilité, l’hydroxyde d’aluminium est insoluble. L’équation moléculaire est: Al(NO3)3 (aq) + 3NaOH(aq) Al(OH)3(s) + 3NaNO3(aq) (On écrit en indice (aq) les composés solubles tandis que pour les composés insolubles on écrit en indice (s) ). L’équation ionique est: Al 3+(aq) + 3NO3-(aq) + 3Na+(aq) + 3OH-(aq) Al(OH)3(s) + 3Na+(aq) + 3NO3-(aq) (Les composés solubles se dissocient en ions contrairement aux composés insolubles) L’équation ionique nette est donc: (On biffe tous les ions spectateurs) Al 3+(aq) + 3OH-(aq) Al(OH)3(s)

b) AlCl3 réagit avec KOH c) AgNO3 réagit avec CaI2

Activité 2: Réactions de précipitations