Solvatation


Solvatation n’est pas un terme accepté dans le dictionnaire développé par l’académie de langues. Il s’agit d’un concept souvent utilisé dans le domaine de la chimie en référence au procédé qui implique l’attraction et l’association des ions d’une solution et des molécules d’un solvant. Pour comprendre la notion, il faut donc d’abord savoir à quoi se réfèrent les autres termes. Un mélange homogène du type constitué d’un solvant (également connu sous le nom de solvant) et d’un ou plusieurs solutés est appelé dissolution. Dans ce mélange, les solutés sont dissous dans le solvant: il y a donc un niveau de solvant plus élevé que les solvants dans la dissolution. Lorsque les ions de la solution se dissolvent, il y a solvatation. Ces ions se séparent les uns des autres et commencent à être entourés par les molécules qui composent le solvant.

La solvatation de l’ion est liée à sa taille, puisque la quantité de molécules de solvant qui l’entoure en dépend. On peut dire que la solvatation résulte des interactions d’une solution avec un solvant, ce qui conduit à la stabilisation de la solution en dissolution.

Le processus exige la libération des ions dans le réseau cristallin: pour cela, l’attraction entre les ions due à l’énergie réticulaire doit être interrompue. Lorsqu’ils sont associés à des molécules de solvant, les ions solvants libèrent une classe d’énergie appelée énergie sans solvant. Il est important de ne pas confondre les notions de solubilité, de dissolution et de solvabilité, bien qu’elles puissent présenter certaines similitudes à première vue. Bien que la dissolution désigne l’ajout de soluté dans un solvant, ou l’augmentation du pourcentage de solvant dans une solution mère donnée, le terme solubilité désigne la quantité maximale de solvant qui peut être ajoutée au solvant avant que sa formation ne soit précipitée, c’est-à-dire qu’un surplus de soluté non dissous est formé. Pour en revenir à la solvatation, il est possible de parler d’état de solvant pour décrire la situation dans laquelle un ion d’une solution donnée est complexé par des molécules de solvant. La complexité, par contre, signifie un minimum de deux composants qui sont associés par une liaison chimique appelée coordination, qui est habituellement moins forte qu’une liaison covalente normale.

Un autre concept qui entre en jeu dans ce contexte est celui du solvant polaire.

C’est celui qui a une structure moléculaire avec dipôles et présente généralement une constante diélectrique élevée. Ses molécules polaires sont capables d’effectuer la solvatation ionique car elles peuvent modifier l’orientation de la portion partiellement chargée vers l’ion en raison de l’attraction électrostatique. Ce processus de résolution d’ions conduit à la stabilisation du système.

Parmi les solvants polaires les plus connus, l’eau est en tête de liste, car elle a été étudiée et est la plus facile à trouver dans la nature; ce groupe comprend également le diméthylsulfoxyde, l’acétonitrile, le méthanol, l’ammoniac, l’acétone, l’éthanol et le carbonate de propylène.

Ils peuvent être utilisés pour dissoudre les sels, entre autres composés inorganiques. Il y a plus d’un type d’interaction moléculaire qui se produit pendant la solvation: ion-dipole, pont d’hydrogène, forces de Londres ou attraction dipôle-dipole. Sauf pour les forces londoniennes, le reste se trouve uniquement dans les solvants polaires. L’ion-ion ionique, par contre, se produit dans les solvants ioniques (un cas possible est la phase fusionnée).

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