Dissolution moléculaire et dissolution ionique
Introduisons une petite quantité de sucre en poudre alimentaire (saccharose) dans un becher et ajoutons de l'eau distillée dans le becher puis agitons ; nous voyons rapidement disparaître le solide : on dit qu'il y a dissolution du saccharose dans l'eau.
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Opérons de la même façon avec une petite quantité de sulfate de cuivre \(\textrm{CuSO}_4, 5.\textrm H_2\textrm O\) ; là encore, nous voyons disparaître le solide et la solution obtenue est bleue.
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A l'œil nu, la seule différence entre ces deux dissolutions est la couleur de la solution obtenue. En fait, si l'on mesurait la résistance électrique de chaque solution, on constaterait que la solution de sulfate de cuivre conduit le courant électrique alors que la solution de saccharose est très peu conductrice. Cela signifie que la solution de sulfate de cuivre contient des particules chargées, qui ne peuvent être que des ions[1] et que la solution de saccharose n'en contient qu'une très faible quantité.
Le saccharose qui semble avoir disparu dans l'eau est resté sous forme moléculaire, c'est à dire que la molécule de saccharose, \(\textrm C_{11}\textrm H_{22}\textrm O_{11}\), se retrouve sous la même forme dans la solution obtenue et la dissolution s'écrira :
\(\textrm C_{11}\textrm H_{22}\textrm O_{11,\textrm{solide}} \rightleftarrows \textrm C_{11}\textrm H_{22}\textrm O_{11,\textrm{dissous}}\)
Le sulfate de cuivre \(\textrm{CuSO}_4, 5\textrm H_2\textrm O\) va au contraire se dissocier en ions \(\textrm{Cu}^{2+}\) responsables de la couleur bleue de la solution et en ions sulfate \(\textrm{SO}_4^{2-}\) ; la dissolution s'écrira :
\(\textrm{Cu}\textrm S\textrm O_4\textrm{,5H}_2\textrm{O}_{\textrm{solide}}\rightleftarrows{\textrm{Cu}^{2+}}_{\textrm{aq}}+{\textrm{SO}^{2-}_4}_{\textrm{aq}}+5\textrm{H}_2\textrm O\)
où l'indice aq signifie que l'ion est “aqueux” c'est à dire entouré par plusieurs molécules d'eau.
L'eau est un solvant qui facilite beaucoup la dissolution des composés qui peuvent se dissocier en ions ; ces composés sont appelés des électrolytes.