G) Sels Dans le chapitre 1, Acide + Base  Sel + Eau HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O Les sels sont des électrolytes forts qui se dissocient entièrement dans l’eau et leurs ions, dans certains cas, réagissent avec elle. On appelle hydrolyse d’un sel la réaction entre le cation ou l’anion (ou les deux) d’un sel et l’eau.

Types de Sels 1- Sels neutres: donnant deux ions ne réagissant pas avec l’eau Exemples: NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) NaNO3(s) Na+(aq) + NO3-(aq) pH d’un sel neutre = 7,0.

2- Sels basiques: produit de la réaction entre une base forte et un acide faible Exemples: NaF(s) Na+(aq) + F-(aq) KNO2(s) K+(aq) + NO2-(aq) CH3COONa(s) CH3COO-(aq) + Na+(aq) Dans ces trois cas, la base conjuguée peut entrer en réaction avec l’eau…

3- Sels acides: produits de la réaction entre une base faible et un acide fort Exemples: NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq) CH3NH3Br(s) CH3NH3+(aq) + Br-(aq) Ces deux acides conjugués vont ensuite entrer en réaction avec l’eau…

Exemple numérique On met 40,0g de TSP (Tri-sodium Phosphate) dans un litre d’eau. Quel sera le pH de la solution? Na3PO4 (s) 3 Na+(aq) + PO3-(aq) MM(Na3PO4) = 164,0 g/mol 40,0g / 164,0 g/mol = 0,240 mol/L

PO43- (aq) + H2O  HPO4-(aq) + OH-(aq) I 0,240 0 0 R -x +x +x E 0,240-x x x Ka(HPO42- ) = 4,2 x 10-13 Utilisant Keau = KaKb Kb(PO43-->HPO42- ) = (1,0 x 10-14 )/(4,2 x 10-13 ) Kb = 0,024 0,024 = x²/(0,240-x) Si on approxime, x = 0,076 Si on valide, % = ~32% donc on doit faire la quadratique…

0 = x² + 0,024 x – 0,0058 … maths … x = 0,065 pOH = - log (0,065) = 1,19 pH = 12,81 Bref, c’est corrosif, comme écrit sur la boîte.

4- Sels dont le cation et l’anion s’hydrolysent Exemple: CH3NH3CN(s) CH3NH3+(aq) + CN-(aq) CH3NH3+(aq) est un acide conjugué CH3NH3+(aq) + H2O  CH3NH2(aq) + H3O+(aq) CN-(aq) est une base conjuguée CN-(aq) + H2O  HCN(aq) + OH-(aq) Les calculs associés sont assez complexes…

Prédiction Si Kb>Ka, l’anion s’hydrolysera en plus grande quantité donc la solution sera basique Si Kb<Ka, le cation s’hydrolysera en plus grande quantité donc la solution sera acide Si Kb≈Ka, la solution sera pratiquement neutre

Continuons l’exemple précédent… CH3NH3CN(s) CH3NH3+(aq) + CN-(aq) Ka du CH3NH3+(aq) = (1,0 x 10-14 )/(4,2 x 10-4 ) Ka = 2,4 x 10-11 Kb du CN-(aq) = (1,0 x 10-14 )/(6,2 x 10-10 ) Kb = 1,6 x 10-5 Ka < Kb donc la solution sera basique La réaction principale sera donc: CN-(aq) HCN(aq) + OH-(aq)

5- Sels amphotères Prédisez le caractère acido-basique de la dissolution de NaH2PO4 dans l’eau. NaH2PO4(s) Na+(aq) + H2PO4-(aq) (basique) (acide)

Ne reste qu’à comparer Ka et Kb Ne reste qu’à comparer Ka et Kb. Réaction acide: H2PO4-(aq) + H2O  H3O+(aq) + HPO42-(aq) Ka(H2PO4-) = 6,3 x 10-8 Réaction basique: H2PO4-(aq)+ H2O  H3PO4(aq) + OH- Kb(H3PO4 -> H2PO4-) = (1,0 x 10-14 )/(7,1 x 10-3 ) = 1,4 x 10-12 Ka>>Kb La solution sera donc acide.