Les électrolytes

• Un électrolyte est une substance qui permet le passage du courant lorsqu’elle est en solution aqueuse.

• Un non-électrolyte est une substance qui ne permet pas le passage du courant électrique lorsqu’elle est en solution aqueuse.

Dans le montage suivant, la solution aqueuse de chlorure de sodium |(\text{NaCl}),| un sel, contient des ions |\text{Na}^+| et |\text{Cl}^-.| On observe que cette solution conduit le courant électrique, puisque l’ampoule est allumée. Le chlorure de sodium |(\text{NaCl})| est bien un électrolyte. 

Le glucose |(\text{C}{_6}\text{H}{_{12}}\text{O}{_6}),| le dioxygène |(\text{O}{_2})| et le dioxyde de carbone |(\text{CO}{_2})| sont des exemples de non-électrolytes.

Dans le montage suivant, la solution aqueuse de glucose |(\text{C}{_6}\text{H}{_{12}}\text{O}{_6})| ne contient pas d’ions. On observe que cette solution ne conduit pas le courant électrique, puisque l’ampoule est éteinte. Le glucose |(\text{C}{_6}\text{H}{_{12}}\text{O}{_6})| est bien un non-électrolyte.

Un acide est un électrolyte qui libère des ions |\text{H}^+| en solution aqueuse.

La formule chimique d’un acide commence généralement par un hydrogène |(\color{red}{\text{H}})| suivi d’un non-métal.

• L’acide fluorhydrique |(\color{red}{\text{H}}\text{F});|

• L’acide chlorhydrique |(\color{red}{\text{H}}\text{Cl});|

• L’acide iodhydrique |(\color{red}{\text{H}}\text{I}).|

Le fluor |(\text{F}),| le chlore |(\text{Cl})| et l’iode |(\text{I})| sont tous les trois des non-métaux.

• L’acide nitrique |(\color{red}{\text{H}}\text{NO}_3);|

• L’acide sulfurique |(\color{red}{\text{H}_2}\text{SO}_4).|

La formule chimique de l’acide acétique |(\text{CH}{_3}\text{COO}\color{red}{\text{H}})| se termine par le symbole de l’hydrogène |(\color{red}{\text{H}}).|

• |\text{HF}_{\text{(g)}}\rightarrow\text{H}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{F}^{-}{_{\text{(aq)}}}|

• |\text{H}_2\text{SO}_{4}{_{\text{(l)}}}\rightarrow2\ \text{H}^{+}{_{\text{(aq)}}}\ +\ \text{SO}_{4}{^{2-}}{_\text{(aq)}}|

• |\text{CH}_{3}\text{COOH}_{\text{(l)}}\rightarrow\text{H}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{CH}_{3}\text{COO}^{-}{_{\text{(aq)}}}|

Une base est un électrolyte qui permet la libération d'ions |\text{OH}^-| en solution aqueuse.

La formule chimique d’une base commence généralement par un métal suivi d’un groupe hydroxyle |(\color{blue}{\text{OH}}).|

• L’hydroxyde de lithium |(\text{Li}\color{blue}{\text{OH}});|

• L’hydroxyde de sodium |(\text{Na}\color{blue}{\text{OH}});|

• L'hydroxyde de calcium |(\text{Ca(}\color{blue}{\text{OH}})_2).|

Le lithium |(\text{Li}),| le sodium |(\text{Na})| et le calcium |(\text{Ca})| sont tous les trois des métaux.

La formule chimique de l’ammoniac |(\text{NH}_3)| ne se termine pas par |\text{OH}.| L’ammoniac réagit avec l’eau |(\text{H}{_2}\text{O})| selon l’équation suivante.

||\text{NH}_{3}{_{\text{(g)}}}+\text{H}_2\text{O}{_\text{(l)}}\rightarrow\text{NH}{_4}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{OH}^{-}{_{\text{(aq)}}}||

On observe que la réaction du |\text{NH}_3| avec l’eau libère des ions |\text{OH}^-,| alors |\text{NH}_3| est bien une base.

L’ammoniaque |(\text{NH}{_4}\color{blue}{\text{OH}})| est formé du groupe d’atomes |\text{NH}{_4}| et du groupe hydroxyle |\text{OH}.|

La formule chimique de l’acide acétique |(\text{CH}{_3}\text{COOH})| se termine par |\text{OH},| mais il ne s’agit pas d’une base. L’acide acétique se dissocie dans l’eau selon l’équation suivante.

||\text{CH}_{3}\text{COOH}_{\text{(l)}}\rightarrow\text{H}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{CH}_{3}\text{COO}^{-}{_{\text{(aq)}}}||

On observe que la dissociation libère des ions |\text{H}^+,| alors |\text{CH}{_3}\text{COOH}| est bien un acide.

• |\text{NaOH}_{\text{(s)}}\rightarrow\text{Na}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{OH}^{-}{_{\text{(aq)}}}|

• |\text{Mg}\text{(OH)}_{2}{_{\text{(s)}}}\rightarrow\text{Mg}^{2+}{_{\text{(aq)}}}\ +\ 2\ \text{OH}{^{-}}{_\text{(aq)}}|

• |\text{NH}_4\text{OH}{_{\text{(l)}}}\rightarrow\text{NH}{_4}^{+}{_{\text{(aq)}}}\ +\ \text{OH}{^{-}}{_\text{(aq)}}|

Un sel est un électrolyte généralement composé d’un métal et d’un non-métal.

• Le fluorure de lithium |(\text{LiF});|

• Le chlorure de sodium |(\text{NaCl});|

• L’oxyde de calcium |(\text{CaO}).|

Le lithium |(\text{Li}),| le sodium |(\text{Na})| et le calcium |(\text{Ca})| sont tous les trois des métaux.

Le fluor |(\text{F}),| le chlore |(\text{Cl})| et l’oxygène |(\text{O})| sont tous les trois des non-métaux.

• Le nitrate de sodium |(\text{NaNO}_3)| est composé de sodium |(\text{Na}),| un métal et du groupe d’atomes |\text{NO}{_3};|

• Le chlorure d’ammonium |(\text{NH}{_4}\text{Cl})| est composé du groupe d’atomes |\text{NH}_4| et du chlore |(\text{Cl}),| un non-métal;

• Le nitrate d’ammonium |(\text{NH}{_4}\text{NO}{_3})| est composé du groupe d’atomes |\text{NH}_4| et du groupe d’atomes |\text{NO}{_3}.|

• |\text{NaCl}_{\text{(s)}}\rightarrow\text{Na}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{Cl}^{-}{_{\text{(aq)}}}|

• |\text{CaO}_{\text{(s)}}\rightarrow\text{Ca}^{2+}{_{\text{(aq)}}}+\text{O}^{2-}{_{\text{(aq)}}}|

• |\text{NH}{_4}\text{NO}{_3}_{\text{(s)}}\rightarrow\text{NH}{_4}^{+}{_{\text{(aq)}}}+\text{NO}{_3}^{-}{_{\text{(aq)}}}|

• Un électrolyte fort est un électrolyte qui se dissocie presque complètement dans l’eau.

• Un électrolyte faible est un électrolyte qui se dissocie partiellement dans l’eau.

Dans le montage suivant, la totalité des particules de chlorure de sodium |(\text{NaCl})| se sont dissociées en ions |\text{Na}^+| et |\text{Cl}^-.| On observe que cette solution conduit très bien le courant électrique, puisque l’intensité lumineuse de l’ampoule est élevée. Le chlorure de sodium |(\text{NaCl})| est un électrolyte fort.

Dans le montage suivant, un faible pourcentage de particules de chlorure d’argent|(\text{AgCl})| se sont dissociées en ions |(\text{Ag}^+)| et |(\text{Cl}^-)| On observe que cette solution conduit moins bien le courant électrique, puisque l’intensité lumineuse de l’ampoule est faible. Le chlorure d’argent |(\text{AgCl})| est un électrolyte faible.