^{Réactions chimiques: Réactions ioniques}

Réaction acide-base (neutralisation)

Lorsque des cations H⁺ et des anions OH^- se trouvent dans une même solution, ils se lient pour former de l'eau (que l'on peut considérer comme un non électrolyte):

H⁺ + OH^-   H₂O

Cette réaction apparaît chaque fois qu'on fait réagir un acide avec un hydroxyde:

NaOH + HCl   H₂O + NaCl

Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^-   H₂O + Na⁺ + Cl^-

La première équation est l'équation moléculaire, la deuxième est l'équation ionique.

Formation d'un électrolyte faible ou d'un non électrolyte

Si on trouve, dans une solution, des ions susceptibles de former un électrolyte faible, celui-ci se forme :

KF et HCl sont deux lectrolytes forts:     K⁺ + F^- + H⁺ + Cl^-   HF  + K⁺ + Cl^-

HF est par contre un électrolyte faible, comme l'indique le tableau:       

Les non électrolytes qui peuvent se former sont généralement des anhydrides d'acides instables, ou 1'ammoniac NH₃ :

Na₂CO₃ + 2 HCl 

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^-     [H₂CO₃] + 2Na⁺ + 2Cl^-    H₂O + CO₂ + 2Na⁺ + 2Cl^-

NH₄Cl + NaOH  

NH₄⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^-   NH₃ + H₂O + Na⁺ + Cl^-

Formation d'un composé insoluble

Si on trouve, dans une solution, des ions susceptibles de former un composé insoluble, celui-ci se forme (et un précipité apparaît) :

BaCl₂ + Na₂SO₄

Ba²⁺ + 2Cl^- + 2Na⁺ + SO₄^2-   BaSO₄  + 2Na⁺ + 2Cl^-

Pour savoir si un composé est soluble, on peut utiliser un tableau (  )ou se baser sur les principes suivants, qu'il faut appliquer dans l'ordre donné:

Règles de solubilité :

1. Les sels de sodium(Na^x+), de potassium(K^x+) et d'ammonium (NH₄^x+) sont solubles.
2. Les nitrates (NO₃^-), les acétates(CH₃COO ^-) et les perchlorates (ClO₄^-) sont solubles.
3. Les sels d'argent(Ag⁺), de plomb(Pb^x+) et de mercure(Hg^x+) sont insolubles.
4. Les chlorures(Cl^x-), les bromures(Br^x-) et les iodures(I^x-) sont solubles.
5. Les carbonates (CO₃ ^{- -}), les sulfures(S^x-), les oxydes(O^x-) et les hydroxydes(OH^x-) sont insolubles.
6. Les sulfates (SO₄^--) sont solubles sauf les sulfates de calcium ou de baryum.

Par exemple AgNO₃ est soluble car la règle 2 est prioritaire sur la règle 3

N.B. Si on met un composé insoluble dans une solution, le composé reste généralement à l'état solide et il n'y a pas de réaction ionique. Toutefois, si la solution contient un acide fort et que le composé insoluble est un hydroxyde ou un sel d'acide faible, il y aura très souvent une réaction.

Exercices

 

Exercice 2:
a) Que se passe-t-il quand on mélange une solution de Na₂CO₃ avec une solution de CaCl₂? (écrire aussi l'équation équilibrée).
b) Si on acidifie la solution obtenue en a), que se passe-t-il? (écrire aussi l'équation équilibrée)