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Concepts d'Entalpies de Dissolution

Les entalpies de dissolution. Là, il y a plusieurs cas de figure. Dans le cas des espèces gazeuses, de solutés gazeuses, j'ai, si vous voulez, une espèce X à l'état gazeuse que je place dans un solvant, mettons-nous dans le cas d'une solution hackeuse, et je vais former ce gaz qui passe en solution, une solution de ce gaz X. Si de façon intuitive, je vous demandais de placer sur une échelle d'énergie, rappelons-la ici, une échelle d'enthalpie, les différentes espèces, eh bien, je pense que, assez intuitivement, vous me diriez que j'ai l'état gazeux qui a très peu d'interaction, donc je dois considérer... l'état initial, c'est les interactions qu'il y a entre molécules gazeuses, et là il n'y en a pas, plus, il ne faut pas oublier qu'il y a des interactions au niveau du solvant, tout seul, il y a une série de ponts hydrogènes, donc je suis à un certain niveau d'énergie.

Le gaz qui va pouvoir se dissoudre, il va pouvoir établir des interactions croisées solutées-solvants. Et donc à côté des interactions qu'il y a au sein du solvant, que je vais... faiblement perturbé, je vais rajouter une série d'interactions entre le soluté et le solvant. Et donc, mon état final, mon état de produit, quelque part, du gaz dissous, est plus stable. Et là, on prévoirait assez logiquement qu'il y a une stabilisation du système.

Cette stabilisation du système fait qu'en fait, il y a un excès d'énergie qui peut être transférée à l'extérieur. C'est donc un phénomène exothermique. La dissolution d'un gaz est toujours exothermique, caractérisée par un delta H de dissolution qui est négatif. En ce qui concerne les solutés solides ou éventuellement liquides, au niveau des solutés.

Mais j'ai deux possibilités. On a certains solutés, et je vous en donnerai des applications concrètes dans un instant, certains solutés qui conduisent à un abaissement de la température et d'autres qui conduisent à un échauffement de la solution. Dans certains cas, on va avoir une dissolution qui sera exothermique. Si elle est exothermique, elle a la capacité...

à dégager des calories et à conduire à un échauffement de la solution. Mais il existe aussi des exemples de dissolution de soluté qui sont endothermiques. Donc ça veut dire que le soluté, pour se dissoudre, dans le cas d'un soluté avec un delta H de dissolution endothermique, il va pomper des calories dans son voisinage, et donc il va refroidir quelque part le milieu. Alors comment est-ce qu'on peut, d'un point de vue moléculaire, expliquer les deux situations, mais c'est parce que si je considère un soluté, solide ou liquide, contrairement au soluté gazeux, on va prendre un solide, on peut faire la même chose avec le liquide, contrairement au soluté gazeux, j'ai déjà des interactions à l'état solide ou à l'état liquide. Et donc, je peux, quelque part, dire que mon soluté...

Il a un certain niveau d'énergie et je vais avoir deux effets. Un effet qui est la rupture de la cohésion des molécules, et ça, ça va me coûter de l'énergie. Je dois casser des liaisons au sein du soluté.

Pensez à du NaCl. Vous avez des cations Na+, Cl-, des forces ioniques. Je dois d'abord casser ces interactions entre cations et anions.

Et ça, ça me coûte de l'énergie. Donc j'ai l'aspect... je vais dire, de rupture de liaison, dissociation, mais, et pour de nouveau vous fixer les idées, rappelez-vous le cas du NaCl, une fois que ces ions sont dissociés, j'ai la capacité à les solvater, ils passent en solution, et là, j'ai des nouvelles interactions entre molécules de solvants et...

les solutés dissociées. Donc j'ai une étape de solvatation. Et cette étape de solvatation, c'est la création de nouvelles énergies d'interaction, de nouvelles interactions solvant cation, solvant soluté, et ça, ça a plutôt un effet stabilisant.

Et en fonction de la nature du soluté, dans certains cas, ce retour... à la solvitation me permet d'être à un niveau plus stable ou moins stable que l'état initial. Mon exemple est très mal fait, je vais tricher un petit peu, on va dire que vous n'avez rien vu. Je vais le placer un peu ici, ça ne change pas grand chose, mais je vais le placer ici, à un état intermédiaire. J'ai...

Besoin de dissocier, ça c'est un phénomène qui est endothermique. Cette composante-là, elle est endothermique, elle consomme des calories. Et puis j'ai un phénomène exothermique de solvatation qui, en fonction des cas, va être capable de contrebalancer le coût énergétique de la dissociation, ou pas.

Donc ici, vous auriez deux situations. Le delta H... de dissolution qui est soit endothermique, soit globalement exothermique.