Première S 2015-2016

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Ecrire l'équation de dissolution d'un solide ionique

La dissolution d'un solide ionique est un processus qui se déroule en trois étapes (solvatation, dissociation et dispersion), l'équation de dissolution en est le bilan.

Écrire l'équation de dissolution du solide ionique fluorure de calcium \(\displaystyle{\ce{CaF2}}\).

Etape 1

Repérer les indices des ions

On repère dans la formule du solide les indices des ions qui donnent leurs proportions dans une mole de ce solide.

L'indice 1 n'est jamais écrit.

Dans la formule du fluorure de calcium \(\displaystyle{\ce{CaF2}}\) :

  • L'indice de l'ion calcium est 1.
  • Celui de l'ion fluorure est 2.
Etape 2

Repérer ou déterminer les formules chimiques des deux ions

On repère ou détermine les formules chimiques des deux ions sachant qu'elles doivent respecter la neutralité électrique du solide ionique.

Pour pouvoir déterminer la formule d'un ion inconnu, il est utile de connaître les formules chimiques des ions usuels : \(\displaystyle{\ce{F^{-}}}\) (ion fluorure), \(\displaystyle{\ce{Cl^{-}}}\) (ion chlorure), \(\displaystyle{\ce{I^{-}}}\) (ion iodure), \(\displaystyle{\ce{OH^{-}}}\) (ion hydroxyde), \(\displaystyle{\ce{SO4^{2-}}}\) (ion sulfate), \(\displaystyle{\ce{CO3^{2-}}}\) (ion bicarbonate), \(\displaystyle{\ce{NO3^{-}}}\) (ion nitrate).

Puisque le solide \(\displaystyle{\ce{CaF2}}\) est neutre et est composé de 2 ions fluorures \(\displaystyle{\ce{F^-}}\), la formule de l'ion calcium est \(\displaystyle{\ce{Ca^{2+}}}\).

Etape 3

Écrire l'équation de dissolution

On écrit l'équation de dissolution en dessinant une flèche orientée vers la droite et en indiquant la formule du solide ionique à sa gauche et les formules des ions, précédées de leurs coefficients stœchiométriques (égaux à leurs indices dans la formule du solide), à droite.

Pour rappeler le rôle de l'eau comme solvant, on peut écrire eau ou \(\displaystyle{\ce{H2O}}\) au-dessus de la flèche, mais ce n'est pas obligatoire.

L'équation de la dissolution est donc :

\(\displaystyle{\ce{CaF2} \ce{->} \ce{Ca^{2+}} + 2 \ce{F^{-}}}\)

Etape 4

Compléter l'équation

On complète l'équation en ajoutant les symboles indiquant les états physiques de chaque espèce chimique :

  • (s) pour le solide
  • (aq) pour les ions, car ils sont solvatés par l'eau et sont donc à l'état aqueux

On la complète :

\(\displaystyle{\ce{CaF2_{(s)}} \ce{->} \ce{Ca^{2+}_{(aq)}} + 2 \ce{F^{-}_{(aq)}}}\)

Etape 5

Vérifier que l'équation respecte les lois de conservation

On vérifie que l'équation de dissolution respecte les lois de conservation :

  • Conservation des éléments chimiques : les différents éléments chimiques doivent être en même quantité du côté des réactifs et des produits.
  • Conservation de la charge électrique : la charge électrique doit être la même du côté des réactifs et des produits.

Dans l'équation de dissolution, on a :

  • Du côté des réactifs : 1 atome de calcium, 2 de fluor et une charge électrique nulle
  • Du côté des produits : 1 atome de calcium, 2 de fluor et une charge électrique nulle

Cette équation respecte donc bien les lois de conservation.