Electrolytes forts et faibles

Comme pour toutes les réactions chimiques, une réaction de dissolution possède une constante de réaction \(K\). Lorsque \(K\) est très élevée, le taux d'avancement de la réaction de dissolution est voisin de l'unité, c'est à dire que la dissolution[1] peut être considérée comme une réaction totale. Les espèces chimiques dont la dissolution dans l'eau est quasiment complète sont appelés electrolytes forts.

Les électrolytes forts peuvent être soit des solides ioniques à température ordinaire comme le chlorure de sodium \(\textrm{NaCl}\), des gaz comme le chlorure d'hydrogène \(\textrm{HCl}\) ou encore des liquides comme l'acide nitrique \(\textrm{HNO}_3\).

Les réactions correspondantes s'écriront :

\(\textrm{NaCl}_{(\textrm{solide})}\stackrel{\textrm{eau}}{\rightleftarrows}{\textrm{ Na}^+}_{\textrm{aq}}+{\textrm{Cl}^-}_{\textrm{aq}}\quad K_1\)

\(\textrm{HCl}_{(\textrm{gaz})}\stackrel{\textrm{eau}}{\rightleftarrows}{\textrm{ H}^+}_{\textrm{aq}}+{\textrm{Cl}^-}_{\textrm{aq}}\quad K_2\)

\({\textrm{HNO}_3}_{(\textrm{liquide})}\stackrel{\textrm{eau}}{\rightleftarrows}{\textrm{ H}^+}_{\textrm{aq}}+{\textrm{NO}_3^-}_{\textrm{aq}}\quad K_3\)

(le mot « eau » au dessus des flèches de réaction signifie que la transformation s'effectue dans l'eau) ;les trois constantes de réaction[2] \(K_1, K_2\textrm{ et }K_3\) seront très grandes par rapport à l'unité.

Lorsque la constante \(\textrm K\) associée à la réaction de dissolution est petite par rapport à 1, la dissociation ionique se produit avec un taux d'avancement peu élevé et l'espèce dissoute est un électrolyte faible. C'est par exemple le cas du chlorure d'argent \(\textrm{AgCl}\)

\(\textrm{AgCl}_{(\textrm{solide})}\stackrel{\textrm{eau}}{\rightleftarrows}{\textrm{ Ag}^+}_{\textrm{aq}}+{\textrm{NO}_3^-}_{\textrm{aq}}\quad K_4\)

ou de l'acide éthanoïque :

\({\textrm{CH}_3\textrm{COOH}}_{(\textrm{liquide})}\stackrel{\textrm{eau}}{\rightleftarrows}{\textrm{ H}^+}_{\textrm{aq}}+{\textrm{CH}_3\textrm{COO}^-}_{\textrm{aq}}\quad K_5\)

pour lesquelles \(K_4\) et \(K_5\) sont très petites par rapport à l'unité.