Lorsqu'une substance ionique comme le KCl se dissout dans l'eau, le processus suivant se produit :
1. Polarisation des molécules d'eau :Les molécules d'eau polaires, chacune constituée d'un atome d'hydrogène chargé positivement et d'un atome d'oxygène chargé négativement, entourent le composé ionique. L’extrémité positive des molécules d’eau est attirée par les ions négatifs (Cl-), tandis que l’extrémité négative des molécules d’eau est attirée par les ions positifs (K+).
2. Formation d'ions hydratés :Les molécules d'eau forment une couche autour de chaque ion, appelée coque d'hydratation. Les ions hydratés sont entourés de molécules d’eau dont les extrémités chargées de manière opposée sont tournées vers l’intérieur, créant une configuration stable qui empêche les ions de se recombiner. Ce processus est piloté par les interactions électrostatiques entre les ions et les molécules d’eau polaires.
3. Rupture des liaisons ioniques :Les fortes forces électrostatiques qui maintiennent les ions positifs et négatifs ensemble dans le réseau cristallin sont surmontées par la nature polaire des molécules d'eau. Les molécules d’eau affaiblissent ces liaisons ioniques, provoquant la séparation et la dispersion des ions dans la solution.
4. Dissociation :Suite à l'hydratation et à la rupture des liaisons ioniques, le composé ionique se dissocie en ses ions constitutifs. Les ions positifs (K+) et négatifs (Cl-) sont entourés de leurs coquilles d'hydratation respectives et se déplacent librement dans l'eau.
5. Résolution :Les ions hydratés sont ensuite solvatés par les molécules d'eau, c'est-à-dire qu'ils sont entourés et stabilisés par des molécules d'eau. Les molécules d'eau forment une enveloppe de solvatation dynamique autour des ions, échangeant constamment avec d'autres molécules d'eau dans un processus continu.
La dissolution du KCl dans l’eau peut être représentée par l’équation chimique suivante :
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KCl (s) + H2O (l) → K+ (aq) + Cl- (aq)
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En résumé, la dissolution des substances ioniques dans l'eau implique la polarisation des molécules d'eau, la formation d'ions hydratés, la rupture des liaisons ioniques, la dissociation en ions individuels et la solvatation par les molécules d'eau. Ces processus aboutissent à la formation d’une solution homogène contenant des ions hydratés dispersés.