Électrolyte
Unélectrolyteest une substanceconductriceen raison de la présence d'ionsmobiles. Il existe des électrolytesliquidesetsolides.Les électrolytes liquides peuvent être dessels fondus,constitués uniquement d'ions, ou dessolutionsioniques dans lesquelles unselest dissous dans unsolvant polairecomme l'eau. Les électrolytes solides sont descristauxdans lesquels certains ions sont mobiles ou despolymèrescomme ceux utilisés dans lesmembranes échangeuses d'ions.
Par exemple: lesel de table(chlorure de sodium,NaCl) qui sedissocieen ions, lorsquesolubilisédans l'eau. Une substance non-électrolyte neconduitpas lecourant électriqueune fois dissoute dans l’eau. Par exemple: lesucre(comme leglucose) ne se dissocie pas en ions une fois solubilisé dans l’eau. Un courant est ainsi généré lorsqu’unechargeest en mouvement. Traditionnellement l’électricitéest générée par le mouvement desélectrons.Le même principe s’applique ici, mais au lieu d’avoir des électrons en mouvement, ce sont les ions d'une solution.
Une solution électrolytique est une solution contenant des ions. Elle conduit le courant et est électriquement neutre.
Une solution électrolytique aqueuse est obtenue endissolvantune substance appelée «soluté» dans de l'eau; une solution électrolytiqueorganiqueest une solution conductrice qui contient desmoléculescarbonées et différentsminéraux.
Historique
[modifier|modifier le code]C'est le phénomène dedissociation électrolytique,dont la théorie a été formulée parSvante August Arrheniusen 1887 puis perfectionnée parPeter DebyeetErich Hückel,qui explique la conductibilité électrolytique. Cette théorie fut complétée parGilbert Newton Lewis.[réf. nécessaire]
Ions et composés ioniques
[modifier|modifier le code]Lesatomeset lesmoléculessont électriquement neutres, mais ils peuvent être transformés en particules chargées électriquement appelées « ions ». Ces derniers proviennent d’une substance dissoute dans l’eau qui s'est dissociée encationset enanions.
Dissociation électrolytique des substances en solution
[modifier|modifier le code]Un électrolyte faible est une substance qui se dissocie partiellement dans l’eau. La solution elle-même porte le nom d’« électrolyte faible ». Lesacides faibles,comme l’acide acétiquedont seulement environ 1 % des molécules se dissocient dans l’eau pour former des ions, sont des électrolytes faibles puisqu’ils ne sont pas totalementionisés.Il y a aussi quelques sels qui forment des électrolytes faibles, comme lechlorure de mercure (II),puisqu’il ne s’ionise que partiellement en solution aqueuse.
Contrairement à un électrolyte faible, l’électrolyte fort s’ionise (se dissocie) presque totalement dans l’eau. La solution elle-même porte le nom d’« électrolyte fort ».
La différence entre un électrolyte fort et un électrolyte faible se rapporte donc au degré de dissociation des substances dissoutes dans l’eau.
Le tableau suivant présente les différentes familles d'électrolyte[1]:
| Électrolytes forts | Électrolytes faibles | |
|---|---|---|
| Acides | Acides forts: Inorganique:acide perchlorique(HClO4),acide nitrique(HNO3),acide sulfurique(H2SO4),acide chlorhydrique(HCl),acide bromhydrique(HBr)acide iodhydrique(HI),acide chlorique(HClO3),acide bromique(HBrO3) |
Acides faibles: Beaucoup d'inorganiques:acide sulfureux(H2SO3),acide carbonique(H2CO3),acide borique(H3BO3),acide sulfhydrique(H2S) La plupart des organiques |
| Bases | Bases fortes: Inorganiques:Hydroxydes alcalinsethydroxydes alcalino-terreux |
Bases faibles: Ammoniac La plupart des organiques |
| Sels | La plupart | Bromures,iodures,cyanures Thiocyanatesdemercure,zincetcadmium |
Conductivité électrique
[modifier|modifier le code]L’image représente un appareil qui sert à démontrer laconductivité électriquedes solutions. En utilisant cet appareil, on peut démontrer que les solutions aqueuses de certaines substances sont conductrices ou non d’électricité. Il s’agit de placer deuxélectrodesdans une solutionx.Lorsque le circuit est fermé, lalumièrereste éteinte si la solution ne conduit pas le courant et elle s’allume si elle laisse passer le courant. L’intensité lumineusevarie en fonction de la force de l’électrolyte.
Électrolytes naturels
[modifier|modifier le code]Certains électrolytes sont dits naturels. En effet, certains électrolytes sont présents dans leréseau sanguin.On parle alors d’«électrolytes sanguins». D'autres sont présents dans lasueur,car elle contient des éléments électrolytiques, comme lepotassium.Les électrolytes jouent un rôle très important dans notre organisme, ils en assurent le bon fonctionnement. Chacun de ces électrolytes a une fonction distincte et se retrouve à différents endroits, tels que leplasma sanguinou leliquide interstitielqui englobe lescelluleset qui constitue leliquide extracellulaire.
Principaux électrolytes
[modifier|modifier le code]Les électrolytes les plus notoires sont:
- lasaumure(solution aqueusedesel alimentaire,NaCl), historiquement le premier électrolyte utilisé (dans lapile de Voltaen1800);
- les solutions d'acide sulfurique,utilisées dans lesbatteries au plomb;
- les solutions depotasse5 à 8M,utilisées dans lesbatteries alcalinesde typesNi-CdouNi-MH;
- les solutions deLiPF6dans des mélanges de solvants organiques de type « carbonate », utilisées dans lesbatteries lithium-ion;
- les solutions desulfate de cuivre,dezincou denickelen milieu acide sulfurique, utilisées pour les revêtements électrolytiques àanode soluble;
- les sels fondus à base d'alumineet decryolite,utilisées pour l'électrosynthèsede l'aluminium(voir l'article détailléProduction de l'aluminium par électrolyse).
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]Liens externes
[modifier|modifier le code]- Ressources relatives à la santé:
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
Références
[modifier|modifier le code]- Douglas Skoog, Donald West et F. James Holler,Chimie analytique,De Boeck Supérieur,1997.
