Introduction:

Une solution électrolytique est obtenue par dissolution d'un soluté (solide ionique, liquide, ou gaz) dans un solvant (l'eau en général). La dissolution d'un soluté est une transformation chimique décrite par trois étapes : dissociation, solvatation et dispersion.
On distingue ainsi la concentration du soluté apporté et celle des espèces chimiques (les ions) présentes en solution.

Le corps solide ionique :

Un solide ionique est un assemblage régulier d’anions (ions -) et de cations (ions +)
C’est l’ensemble des interactions électriques qui permettent de maintenir la forme du cristal et qui assure sa cohésion.
Le corps solide ionique est électriquement neutre : les charges positives des cations et les charges négatives des anions se compensent, il donne un isolent électrique.

Caractère dipolaire d’une molécule:

La liaison covalente et l’électronégativité :

L’électronégativité d’un élément est la tendance d’un atome de cet élément à attirer le doublé d’une liaison de covalence qu’il forme avec un autre atome.

L’élément le plus électronégatif est donc le fluor.

La liaison covalente est produite entre deux atomes dans laquelle chaque atome participe avec un ou plusieurs électrons de sa couche externe afin de former un doublet d’électrons liant les deux atomes.
La molécule est polaire si le barycentre des charges positives ne coïncide pas avec celui des charges négatives.
Dans le cas d’une molécule composée de deux atomes identiques, le doublet d’électrons liant n’est pas attiré vers aucun des deux atomes. Alors on dit que la liaison covalente n’est pas polarisée et la molécule est non polaire.
Dans le cas d’une molécule composée de deux atomes différents, l’atome le plus électronégatif attire le doublet d’électrons liant vers lui, alors on dit que la liaison covalente est polarisée.
Ainsi, il en résulte l’apparition d’une petite fraction de la charge négative (δ-)sur l’atome le plus électronégatif alors qu’une petite fraction de la charge positive (δ+) apparaît sur l’autre atome.

Exemple

1) Considérons une molécule composée de deux atomes identiques : $H_{2}$

Le doublet liant (constitué de deux électrons) se situe en moyenne à égale distance des deux noyaux des atomes puisque les deux atomes ont la même électronégativité.
Donc on dit que la molécule est polaire.
Les molécules ayant le caractère dipolaire ont une solubilité dans l’eau et agissent comme un dipôle électrostatique.

2) La polarité d’une molécule de chlorure d’hydrogène:

Vu que le chlore est beaucoup plus électronégatif que l’hydrogène, dans cette molécule, le doublet liant est beaucoup plus proche de l’atome de chlore que de celui d’hydrogène.
On modélise cela en disant que l’atome de chlore possède un excédent de charges négatives (noté δ-) alors que l’atome d’hydrogène possède un défaut de charges négatives (noté δ+).
La liaison H-Cl est dite polarisée.
La molécule HCl a un caractère dipolaire.

3) la polarité d’une molécule d’eau:

Le barycentre des charges négatives est différent du barycentre des charges positives : La molécule d’eau a un caractère dipolaire.

Les solutions électrolytiques :

Dissolution d’un solide ionique dans l’eau :

On réalise un montage expérimental, où la lampe ne brille pas lorsqu’on utilise de l’eau distillé, tandis que la lampe brille lorsque du chlorure de sodium est ajouté à l’eau distillée.

Puis on prend un peu de la solution obtenue dans un tube à essai et y ajouter la solution de nitrate d’argent, il se forme un précipité blanc.

Ensuite, on pulvérise le fil d’argent avec la solution obtenue et la passer au-dessus de la flamme du bec de Bunsen, la flamme devient orange.

Commentaires:

Le précipité blanc indique la présence d’ion $Cl^{-}$
La flamme orange indique la présence de $Na^{+}$
Equation de la dissolution :
$NaCl (s) \to N a_{(a q)}^{+} + Cl_{(aq)}^{-}$
Le courant électrique passe à travers la solution de chlorure de sodium car il contient des ions.
L’eau distillée ne conduit pas l’électricité car elle ne contient pas d’ions.

Dissolution d’un liquide polaire dans l’eau :

Expérience : (étapes)

a. Mettre de l’eau distillée dans un bécher (100mL), ajouter de l’acide sulfurique (10mL).
on remarque une augmentation de la température à l’aide d’un thermomètre.
Conclusion : Cette élévation de température prouve qu’il y a eu réaction chimique.

b. Dans un verre contenant de l’hélianthine, on ajoute un peu de solution précédente.

Conclusion : La couleur rouge de l’hélianthine prouve que le milieu est acide, c'est-à-dire qu’il contient des ions $H^{+}$ en quantité importante.

c. Dans un verre contenant du chlorure de baryum, on ajoute la solution d’acide sulfurique.

Conclusion : Le précipité blanc permet de caractériser les ions $SO_{4}^{2 -}$

d. Si on place la solution dans un électrolyseur, celle-ci conduit le courant.
L’acide sulfurique pur (ou concentré) est composé de molécules $H_{2} SO_{4}$ .
⇒ Equation de dissolution : $H_{2} S O_{4 (l)} \to 2 H_{(a q)}^{+} + S O_{4 (a q)}^{2 -}$

Dissolution d’un gaz polaire dans l’eau :

Ex : mise en solution du chlorure d’hydrogène.

Tests de reconnaissance :
Le BBT (bleu de bromothymol) devient jaune, la solution est donc acide, présence de proton $H^{+}$
Ajouter quelques mL de la solution du ballon dans une solution de nitrate d’argent :
précipité blanc caractéristique des ions chlorure $C l^{-}$

* Le chlorure d’hydrogène se met rapidement en solution, ce qui crée une dépression dans le ballon et une aspiration de l’eau du cristallisoir (jet d’eau)

* Equation de la dissolution : $H C l_{(g)} \to H_{(a q)}^{+} + C l_{(a q)}^{-}$

Définition

■ La solution est un mélange homogène (plusieurs espèces chimiques (molécules - ions)) obtenue par dissolution d'un soluté (solide, liquide, gazeux) dans un solvant (liquide).
■ La solution aqueuse est la solution obtenue par la dissolution d'un soluté dans l'eau.
■ Il y a une limite à la solubilité d'une espèce chimique dans un solvant : si l'on passe cette limite on obtient une solution saturée.
■ Lorsque la solution obtenue contient des ions, nous disons que c'est une solution tonique, et puisqu'elle conduit le courant électrique, on dit que c'est une solution électrolytique.
■ Les corps qui donnent, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau (solvant polaire), des solutions électrolytiques appelées électrolytes, parmi les électrolytes, nous trouvons des solides ioniques et des molécules polaires.

Dissolution d’un électrolyte dans l’eau :

La dissolution d'un électrolyte dans l'eau se fait en trois étapes :

Dissociation du Cristal :

Lorsque le corps (solide ionique ou molécule polaire) entre en contact avec l'eau, Les molécules d'eau polaires, exercent sur les ions du corps des forces électriques qui détruisent le corps progressivement, tel que ses anions sont attirés par le pôle positif des molécules d'eau et ses cations sont attirés par le pôle négatif des molécules d'eau.

Solvatation des ions :

Apres la libération de l’ion du corps, il est entouré d'un certain nombre de molécules d'eau. Ces molécules forment un bouclier protecteur qui empêche la retourne de l’ion. Si le solvant est l'eau, on parle l’hydratation des ions.

Dispersion des ions :

Les ions solvates sont diffusés dans tout le volume occupé par la solution pour obtenir un liquide homogène.

Formules des solutions électrolytiques :

La solution électrolytique est représentée par des symboles d'ions, en tenant compte de la neutralité électrique de la solution.

Concentration molaire d’une solution ionique et d’une espèce dissoute :

Concentration molaire d’une espèce dissoute X :

$[X] = \frac{n x}{V}$
Tel que
[X] : concentration molaire (mol / L)
$n_{X}$ : quantité de matière de soluté x (mol)
$V$ : volume de la solution (L)[/kezakoo]