SOLUTION ÉQUILIBRES EN
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Dans de nombreux domaines de la chimie, les réactions ont lieu en solution. Citons les grandes préparations de la chimie inorganique, l'hydrométallurgie où l'on met en œuvre l'attaque des minerais par des solutions acides ou basiques, la biochimie, le nucléaire avec le retraitement des combustibles, l'analyse chimique avec les titrages volumétriques et coulométriques. On peut y adjoindre certaines réactions de la chimie organique.
La notion d'équilibre chimique tient une large place en chimie des solutions. Les réactions mises en jeu sont régies par les règles classiques découlant de la loi d'action de masses, pour autant qu'elles soient rapides. C'est en général le cas si on excepte bon nombre de réactions d'oxydoréduction et certaines réactions hétérogènes où il faut tenir compte de la vitesse de formation et d'évolution des précipités.
L'état d'une solution est en principe parfaitement défini par la connaissance des quantités introduites (les bilans-matière) et du modèle qui régissent l'ensemble des équilibres mis en jeu, chacun de ces équilibres se traduisant par une constante d'équilibre. Moyennant diverses simplifications, on peut obtenir des solutions approchées qui sont suffisantes pour certaines applications ; on peut maintenant, à l'aide des moyens de calcul modernes, résoudre tout problème de chimie des solutions de manière complète et rigoureuse.
L'introduction d'un soluté au sein d'un solvant implique l'existence d'interactions variées très énergétiques. L'interaction la plus simple tient son origine dans le caractère polaire des molécules de la plupart des solvants usuels – eau, alcools, amides... (interactions ion-dipôle ou dipôle-dipôle). Pendant la dissolution, le solvant exerce une action de solvatation (hydratation dans le cas de l'eau) au cours de laquelle chaque espèce dissoute (ion ou molécule) s'entoure d'un cortège de molécules de solvant. Il peut également exercer une action d [...]
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l’article se compose de 15 pages
Écrit par :
- Claude COLIN : docteur-ès-sciences maître-assistant de première classe
- Alain JARDY : docteur-ès-sciences maître-assistant de première classe à l'Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de Paris
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ACIDES & BASES
Dans le chapitre « Rôle du solvant » : […] En raison de sa charge élevée par rapport à son volume, H + n'existe pas comme tel en solution, mais se fixe sur le solvant (dénommé SH) qui se trouve jouer ainsi le rôle de base. Par conséquent, l'ionisation d'un acide dans l' eau ne s'écrira pas : mais : et la constante d'acidité est, en réalité : et de façon générale : Parallèlement, l'ionisation de la base se fait suivant (f), l'eau se trouva […] Lire la suite
ACTIVITÉ, chimie
Grandeur introduite par G. N. Lewis, en 1907, pour exprimer les propriétés thermodynamiques des solutions. En effet, l'expression du potentiel chimique d'un composé dans une solution idéale, donné par la relation μ = k T ln N + μ 0 , où N représente la fraction molaire du composé, n'est valable que dans le cas où la concentration du composé tend vers zéro, c'est-à-dire dans le cas des solutions in […] Lire la suite
ÉLECTROCHIMIE
Dans le chapitre « Notion de transfert de charge » : […] Il est bien établi que la réaction chimique fait, en général, intervenir des transferts d'électrons soit par paire – attaque d'une entité possédant un doublet d'électrons tel un nucléophile –, soit par unité – transfert monoélectronique. Ainsi, certains métaux fortement donneurs d'électrons, par exemple le lithium, ou certaines molécules organiques riches en électrons peuvent être spontanément ré […] Lire la suite
NITRIQUE ACIDE
Dans le chapitre « Propriétés physiques et structurales de l'acide nitrique » : […] L'acide pur est un liquide incolore bouillant à 84,1 0 C et se solidifiant à — 41,59 0 C. En phase vapeur, l'acide nitrique est monomère. Les molécules individuelles présentent une structure que l'on considère comme plane, bien qu'une rotation du groupement OH autour de la liaison NO contiguë ait été envisagée par certains auteurs. Une barrière de potentiel de 29,3 kJ mol —1 rend cette rotation […] Lire la suite
SOLVANTS
Dans le chapitre « La chimie en solution » : […] La mise en contact des réactifs en solution provoque des réactions qui évoluent spontanément jusqu'à un état d'équilibre caractérisé par un ensemble de constantes d'équilibre thermodynamique. Dans ces réactions, le solvant n'est pas inerte et les états d'équilibre sont étroitement dépendants de sa nature. L'acquisition d'un grand nombre de données relatives aux équilibres en solution dans des so […] Lire la suite
THERMODYNAMIQUE - Thermodynamique chimique
Dans le chapitre « Influence de la pression et du volume » : […] Les variables autres que la pression étant maintenues constantes, on peut écrire : Cette relation est généralement attribuée à Le Chatelier. Un raisonnement analogue au précédent montre que − Δν joue dans cette discussion le même rôle que ΔH : un accroissement de la pression, déplace l'équilibre dans le sens de la diminution du nombre de molécules. Ainsi, dans la synthèse de l'ammoniac : le rende […] Lire la suite
Voir aussi
- ÉCHELLE D' ACIDITÉ
- ACTION DE MASSE LOI D' ou LOI DE GULDBERG & WAAGE
- AMPHOLYTE
- CORPS AMPHOTÈRE
- CHLORURE D'ARGENT
- CONCENTRATION chimie
- CONSTANTE D'ÉQUILIBRE chimie
- DISMUTATION chimie
- DISSOCIATION IONIQUE
- EDTA (acide éthylène-diamine-tétracétique)
- ÉLECTRODE AU CALOMEL
- ÉLECTRODES
- ÉLECTRON
- ÉQUILIBRE chimie
- FORCE D'UN ACIDE ou D'UNE BASE
- HYDROLYSE
- INDICATEURS COLORÉS
- IONS
- ÉQUATION DE NERNST
- OXYDANTS
- OXYDORÉDUCTION
- pH
- pK
- POTENTIEL CHIMIQUE
- POTENTIEL D'OXYDORÉDUCTION
- PRÉCIPITATION chimie
- COUPLE REDOX
- RÉDUCTEUR chimie
- SOLUBILITÉ
- SOLUTION chimie
- SOLVATATION
- SURSATURATION physico-chimie
- THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE
- TITRAGE
- TRANSFERT D'ÉLECTRONS
Pour citer l’article
Claude COLIN, Alain JARDY, « SOLUTION ÉQUILIBRES EN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 juillet 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibres-en-solution/