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On t'a déjà dit de ne pas te baigner pendant un orage parce que tu serais électrocuté ? Eh bien, il s'avère que l'eau, dans sa forme pure, n'est pas conductrice d'électricité. Mais lorsque les électrolytes provenant de ta sueur ou de l'environnement sont dissous dans l'eau, ils la rendent très conductrice d'électricité, ce qui fait qu'il est dangereux d'aller se baigner pendant un orage !
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Inscris-toi gratuitementVrai ou faux : La conductivité est la capacité du courant électrique à traverser un matériau.
Un _____ est un composé qui se dissocie en ions lorsqu'il est dissous dans l'eau.
Lorsque l'acide sulfurique se dissout dans ____ , il se dissocie en ions hydrogène (H+) et en anions sulfate (SO42-) .
Les électrolytes forts peuvent être :
_______ sont ceux qui, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, se dissocient complètement en ions.
Le composé ionique nitrate de potassium (KNO3) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
Le composé ionique sulfate de baryum (BaSO4) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
____ Les bases se dissocient aussi complètement dans l'eau. Mais au lieu de former desions H+, elles forment des ions hydroxyde (OH-) dans la solution.
Électrolytes faibles _____ se dissocient dans l'eau et ne peuvent conduire qu'un faible courant dans les solutions aqueuses .
______ sont ceux qui ne se dissocient pas en ions mais qui sont tout de même capables de se dissoudre dans l'eau. Ils ne rendent donc pas la solution aqueuse conductrice d'électricité.
Le glucose est un exemple de _______.
Vrai ou faux : La conductivité est la capacité du courant électrique à traverser un matériau.
Un _____ est un composé qui se dissocie en ions lorsqu'il est dissous dans l'eau.
Lorsque l'acide sulfurique se dissout dans ____ , il se dissocie en ions hydrogène (H+) et en anions sulfate (SO42-) .
Les électrolytes forts peuvent être :
_______ sont ceux qui, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, se dissocient complètement en ions.
Le composé ionique nitrate de potassium (KNO3) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
Le composé ionique sulfate de baryum (BaSO4) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
____ Les bases se dissocient aussi complètement dans l'eau. Mais au lieu de former desions H+, elles forment des ions hydroxyde (OH-) dans la solution.
Électrolytes faibles _____ se dissocient dans l'eau et ne peuvent conduire qu'un faible courant dans les solutions aqueuses .
______ sont ceux qui ne se dissocient pas en ions mais qui sont tout de même capables de se dissoudre dans l'eau. Ils ne rendent donc pas la solution aqueuse conductrice d'électricité.
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Équipe enseignants Électrolytes
Commençons par regarder la définition des électrolytes. Ces solutions d'électrolytes sont capables de transporter un courant électrique.
Un électrolyte est un composé qui se dissocie en ions lorsqu'il est dissous dans l'eau. Les électrolytes conduisent le courant électrique dans des solutions aqueuses ou à l'état fondu.
Par exemple, lorsque l'acide sulfurique se dissout dans l'eau, il se dissocie en ions hydrogène (H+) et en anions sulfate (SO42-).
$$ \text{H}_{2}\text{SO}_{4}\text{(aq)} \longrightarrow \text{2 H}^{+}\text{ (aq) + SO}_{4}^{2-}\text{(aq)} $$
On utilise généralement des testeurs de conductivité électrique pour tester la conductivité d'une solution (figure 1). Ce test consiste à ajouter la solution aqueuse à un bécher contenant deux plaques électriques de charges opposées reliées à une source d'alimentation et à une ampoule. Fondamentalement, lorsque la charge court vers les plaques, les ions positifs sont attirés par la plaque négative, tandis que les ions négatifs sont attirés par la plaque positive.
Il existe trois types d'électrolytes dont tu dois te souvenir, et ils sont basés sur leur degré de dissociation dans l'eau.
Le premier type d'électrolyte est l'électrolyte fort. Dans la catégorie des électrolytes forts, nous avons les composés ioniques solubles, les acides forts et les bases fortes.
Lesélectrolytes forts sont ceux qui, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, se dissocient complètement en ions.
Lescomposés ioniques sont généralement composés d'un métal et d'un non-métal ou d'un métal et d'un ion polyatomique. Le chlorure de sodium (NaCl) est un exemple courant de composé ionique soluble. Cependant, tous les composés ioniques ne sont pas solubles dans l'eau (H2O). Le tableau 1 présente les règles de solubilité des composés ioniques dans l'eau.
| Composés contenant | Solubles ou insolubles dansH2O | Exceptions |
| NO3- | soluble | aucun |
| CH3COO-( acétate) | soluble | aucun |
| Cl-, Br- et I- | solubles | Ag+, Hg22+ et Pb2+ |
| SO42- | soluble | Sr2+, Ba2+, Hg22+ et Pb2+ |
| S2- | insoluble | NH4+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ca2+, Sr2+ et Ba2+ |
| CO32- | insoluble | NH4+, Li+, Na+, K+, Rb+ et Cs+. |
| PO43- | insoluble | NH4+, Li+, Na+, K+, Rb+ et Cs+ |
| OH- | insoluble | NH4+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ca2+, Sr2+ et Ba2+ |
Prenons un exemple.
Le composé ionique nitrate de potassium (KNO3) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
Lorsqu'on laisse le KNO3 se dissocier dans l'eau, il forme des ions K+ et NO3-. Les règles de solubilité stipulent que tous les composés ioniques contenant des NO3- sont solubles dans l'eau. Par conséquent, KNO3 est soluble dans l'eau.
Le composé ionique sulfate de baryum (BaSO4) est-il soluble ou insoluble dans l'eau ?
Selon les règles de solubilité des composés ioniques dans l'eau, les composés contenant du SO42- ont tendance à être solubles dans l'eau, sauf s'il y a l'un des métaux dans la colonne "exceptions". Remarque que Ba2+ se trouve en effet dans la colonne des "exceptions", ce qui signifie que BaSO4 est en fait insoluble dans l'eau.
Lesacides forts sont des acides qui se dissocient à 100 % dans l'eau pour produire des ions hydrogène positifs (H+) et des ions chlore négatifs (Cl-). Les sept acides forts sont HCl, HBr, HI, HClO4, HClO3, H2SO4 et HNO3.
La figure ci-dessous montre la dissociation de l'acide chlorhydrique (HCl) dans l'eau.
Comme les acides forts, les bases fortes se dissocient aussi complètement dans l'eau. Mais au lieu de former des ions H+, elles forment des ions hydroxyde (OH-) dans la solution. Par exemple, l'hydroxyde de sodium aqueux (NaOH) se dissocie complètement dans l'eau en ions sodium aqueux (Na+) et en ions hydroxyde (OH-).
$$ \text{NaOH (aq) } \longrightarrow \text{ Na}^{+}\text{(aq) + OH}^{-}\text{(aq)} $$
Les bases fortes comprennent les hydroxydes métalliques du groupe 1 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) et les hydroxydes métalliques du groupe 2 (Ba(OH)2, Sr(OH)2 et Ca(OH)2).
Ensuite, nous avons les électrolytes faibles, qui sont soit des acides faibles, soit des bases faibles.
Lesélectrolytes faibles sont ceux qui ne se dissocient pas complètement dans l'eau (H2O). En d'autres termes, ils se dissocient partiellement dans l'eau et ne peuvent conduire qu'un faible courant dans les solutions aqueuses.
Lorsqu'il s'agit d'électrolytes faibles, nous utilisons des demi-flèches pointant dans des directions opposées, ce qui indique que la réaction évolue de manière significative dans les deux sens.
$$ \text{CH}_{3}\text{COOH }\text{(aq)} \rightleftharpoons \text{CH}_{3}\text{COO}^{-}\text{ (aq) + H}^{+}\text{(aq)} $$
Le tableau 2 présente une liste d'acides faibles et de bases faibles courants.
| Acides faibles | Bases faibles |
| Fluorure d'hydrogène (HF) | Ammoniaque (NH3) |
| Cyanure d'hydrogène (HCN) | Méthylamine (CH3NH2) |
| Peroxyde d'hydrogène (H2O2) | Diazane (NH2NH2) |
| Sulfure d'hydrogène (H2S) | Hydroxylamine (NH2OH) |
| Acide fulminique (CHNO) | Hydroxyde d'ammonium (NH4OH) |
| Acide formique (HCOOH) | Hydroxyde d'aluminium (Al(OH3)) |
| Acide hypochloreux (HOCl) | Hydroxyde de fer (II) (Fe(OH)2) |
| Acide acétique (CH3CO2H) | Aniline (C6H5NH2). |
| Acide borique (B(OH)3) | Pyridine (C5H5N) |
En gros, si l'acide ou la base auquel tu as affaire ne fait pas partie des 7acides forts et des 8bases fortes que nous avons appris plus haut, alors il s'agira d'un acide ou d'une base faible !
Lesnon-électrolytes sont en fait des composés moléculaires. Les composés moléculaires sont des composés constitués de non-métaux qui ne sont pas considérés comme des acides ou des bases.
Lesnon-électrolytes sont ceux qui ne se dissocient pas en ions mais qui sont tout de même capables de se dissoudre dans l'eau. Par conséquent, ils ne rendent pas la solution aqueuse conductrice d'électricité.
Parmi les exemples courants de non-électrolytes, on peut citer l'alcool méthanol (CH3OH) et le sucre glucose (C6H12O6). Le glucose est très soluble dans l'eau, mais même s'il se dissout dans l'eau, il ne se dissocie pas en ions. En d'autres termes, une solution non électrolytique ne conduit pas l'électricité.
Les propriétés des électrolytes dépendent du type d'électrolyte. Les électrolytes forts se dissocient complètement dans l'eau, formant une solution aqueuse à forte conductivité.
Les électrolytesfaibles se dissocient partiellement en leurs ions dans l'eau, de sorte que leur solution aqueuse a une faible conductivité.
Lesnon-électrolytes, en revanche, sont solubles dans l'eau, mais ne se dissocient pas en ions. Par conséquent, une solution aqueuse contenant un non-électrolyte ne conduit pas le courant électrique.
Maintenant que nous connaissons les différents types d'électrolytes qui existent, plongeons-nous dans les fonctions des électrolytes. En chimie, l'utilisation la plus courante des électrolytes est probablement le processus d'électrolyse.
L'électrolyse consiste à utiliser l'électricité pour diviser les composés en ions.
L'installation de base pour l'électrolyse du chlorure de sodium (NaCl) est illustrée dans la figure ci-dessous. Tu remarqueras que nous avons besoin d'une source d'énergie (par exemple, une pile) et de deux électrodes. Ces électrodes sont ensuite placées dans l'électrolyte (substance contenant des ions positifs et négatifs, qui est dans ce cas le NaCl).
Lorsque l'électricité est appliquée à l'électrolyte, les ions positifs de l'électrolyte (Na+) sont attirés par l'électrode négative, tandis que les ions négatifs (Cl-) sont attirés par l'électrode positive.
Pour une explication plus approfondie de l'électrolyse et de ses utilisations, consulte"L'électrolyse" !
Lesélectrolytes sont également très importants en physiologie. Les sels contenant des ions sodium, potassium et calcium sont essentiels à la conduction de l'influx nerveux, à la contraction musculaire et à la régulation osmotique ! Lorsqu'un déséquilibre électrolytique se produit, ces niveaux très élevés ou très bas d'électrolyte perturbent le fonctionnement des cellules, entraînant des complications légères ou mortelles.
Par exemple, un faible taux d'ions sodium (Na+) peut provoquer des maux de tête, de la confusion, des troubles de l'attention et même un œdème cérébral (gonflement du cerveau), tandis qu'un taux élevé d'ions sodium peut provoquer de l'agitation et de la tachycardie (battements cardiaques rapides).
Enfin, examinons une équation chimique impliquant des électrolytes. Commençons par le chlorure de calcium (CaCl2). La première chose à faire est de déterminer si le CaCl2 est soluble dansH2O. Ainsi, si tu fais défiler le tableau contenant les règles de solubilité des composés ioniques, tu remarqueras que le CaCl2est soluble dans l'eau, il s'y dissoudra donc.
S'agira-t-il d'un électrolyte fort, faible ou non électrolytique ? Eh bien, puisque CaCl2 est un composé ionique, il sera un électrolyte fort et se dissociera donc facilement dansH2Oen ses équivalents ioniques.
$$ \text{CaCl}_{2}\text{(aq) } \text{ = Ca}^{2+}\text{(aq) } \text{ + Cl}^{-}\text{(aq) } $$
Maintenant, j'espère que tu es plus confiant dans ta compréhension des électrolytes et de la façon de déterminer si un composé est un électrolyte fort, faible ou non électrolytique !
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Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
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Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
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