Solution aqueuse

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En chimie, une solution aqueuse est une phase liquide contenant plusieurs espèces chimiques, dont une ultramajoritaire, l'eau (H₂O, le solvant), et des espèces ultraminoritaires, les solutés ou « espèces chimiques dissoutes ».

L'étude des solutions aqueuses constitue la majeure partie de la chimie.

Sommaire 1 Propriétés de solvants de l'eau 2 La solvatation des solutés en solution aqueuse 2.1 Solution saturée 2.2 Solution ionique 2.3 Solubilisation des composés organiques 3 Critères de solubilité d'un composé dans l'eau 3.1 Composé moléculaires 3.2 Composés ioniques 4 Utilisations 4.1 Les solutions aqueuses en électrochimie 4.1.1 Les piles et accumulateurs 4.1.2 La corrosion 4.2 En métallurgie 4.2.1 La purification électrochimique 4.2.2 La séparation des minerais 4.3 L'eau comme solvant en chimie organique 4.3.1 Un solvant de réaction 4.3.2 Un solvant de séparation 4.3.3 Utilisation d'eau supercritique 5 Voir aussi 5.1 Articles connexes 5.2 Liens externes

[modifier] Propriétés de solvants de l'eau

L'eau est un bon solvant car :

• elle a une permittivité électrique importante ε_c, qui vaut environ 80 à 20 °C, elle divise donc par 80 les forces d'interaction entre les molécules et les atomes, gênant ainsi une cohésion électrostatique ;

• la molécule d'eau est polaire, donc, si l'espèce est chargée ou si elle a des sites partiellement chargés, les molécules d'eau s'y agglutinent, formant une sorte de « bouclier » ; on parle d'hydratation, ou dans le cas général de solvatation.

Ces propriétés sont dues aux charges électriques qui se trouvent sur chaque atome de la molécule d'eau. L'atome d'oxygène est plus électonégatif à cause de son double non-liant d'électrons. Les atomes d'hydrogène sont plutôt électropositifs, car le proton est plutôt éloigné de l'oxygène. Ainsi, la molécule d'eau peut permettre la formation de petits ponts électrostatiques suffisamment forts pour dissoudre un composé polarisé.

[modifier] La solvatation des solutés en solution aqueuse

[modifier] Solution saturée

Une Solution Saturée est obtenue par dissolution d'un soluté dans un solvant ; la solution est saturée lorsque le soluté introduit ne peut plus se dissoudre et forme un dépôt.

Exemples

On utilise des solutions saturées de KCl pour conserver les électrodes en verre des pH-mètres.

Une des électrodes normalisées pour l'électrochimie est l'électrode au calomel saturée en KCl (ECS).

[modifier] Solution ionique

Une solution ionique est une solution dans laquelle les espèces dissoutes sont des ions.

[modifier] Solubilisation des composés organiques

Chaque composé n'a pas la même capacité à se faire dissoudre par l'eau, ni dans les mêmes quantités. Elle dépend :

• du nombre de groupements polaires : il doivent être en nombre suffisant et majoritaire sur les groupements apolaires pour permettre une solubilisation du composé.
• de la taille : les macromolécules se dissolvent difficilement dans l'eau, même si elles ont un nombre de groupements polaires important (ex : l'amidon)

[modifier] Critères de solubilité d'un composé dans l'eau

[modifier] Composé moléculaires

[modifier] Composés ioniques

[modifier] Utilisations

[modifier] Les solutions aqueuses en électrochimie

L'eau est un solvant de choix pour réaliser des électrolyse et autres réactions électrochimiques du fait de sont fort pouvoir dissociant corrélé à sa grande stabilité.

[modifier] Les piles et accumulateurs

[modifier] La corrosion

[modifier] En métallurgie

Bien que beaucoup de métaux soient oxydable par l'eau ou se corrodent en présence d'eau, celle ci reste un fluide et un solvant indispensable pour le traitement des minerais en métallurgie.

[modifier] La purification électrochimique

Un méthode d'obtention de métal très pur est passe par une électrolyse ou l'anode est en métal impur et la cathode en métal pur. Ce procédé permet aussi avec un bon choix de la tension de travail de récupérer et valoriser les impuretés (or et argent dans le cas du cuivre)

[modifier] La séparation des minerais

Un étape importante de la métallurgie de nombreux métaux comme le plomb, les lanthanides ou la mine de platine passe par une mise en solution puis des précipitations sélectives pour isoler chacun des métaux présent dans le minerai.

[modifier] L'eau comme solvant en chimie organique

[modifier] Un solvant de réaction

[modifier] Un solvant de séparation

[modifier] Utilisation d'eau supercritique

[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

• Acide, base
• Dissolution
• Électrolyte
• Gaz du sang
• Gaz dans les métaux

[modifier] Liens externes

• Ionic Solutions Don't Look Like That!, du site Bad Chemistry de l'Université de Princeton

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