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dissociation HCl bilan des charges
Bonjour à tous,
Pour la dissociation de l'HCl dans l'eau mon prof a écrit pour le bilan des charges
[OH-] + [Cl-] = [H3O+]
est-ce qu'on ne devrait pas avoir un 2 devant le H3O+ pour équilibrer les charges 1 H3O+ qui est issu de l'eau et 1H3O+ issu de l'acide ??
Bonsoir
Ton professeur a tout à fait raison !
L'introduction de c mol/L de chlorure d'hydrogène dans l'eau conduit à deux réactions :
La réaction totale de HCl sur l'eau puisque HCl est un acide fort :
HCl + H2O 
H3O+ + Cl-
La réaction d'autoprotolyse de l'eau, très limitée :
2H2O ⇄ H3O+ + HO-
La condition d'électroneûtralité de la solution impose que celle-ci contienne autant de charges + que de charges - : cela donne la relation fournie par ton professeur.
Cependant, la réaction d'autoprotolyse est très limitée : dans l'eau pure, elle produit seulement 10-7mol/L d'ions oxonium et 10-7mol/L d'ions hydroxyde. En pratique, dès que c dépasse 10-6mol/L, on peut négliger la concentration des ions hydroxyde fournis par l'autoprotolyse devant la concentration des ions chlorure fournis par la réaction de HCl sur l'eau. On obtient la relation simplifiée fréquemment utilisée :
c=[Cl-]
[H3O+]
J'ai 1 H3O+ et 1Cl- et 1 OH- ça me fait deux charges négatives et une charge positive c'est un peu ça qui me fait bugger ...
Tu fais bien d'insister car je crois que tu n'es pas tout à fait clair dans ta tête sur ce genre de problème. Je reprends tes questions dans l'ordre :
est-ce qu'on ne devrait pas avoir un 2 devant le H3O+ pour équilibrer les charges 1 H3O+ qui est issu de l'eau et 1H3O+ issu de l'acide ??
Tu aurais raison si les deux équations bilan que j'ai écrites en réponse étaient équivalentes à :
3H2O+HCl ⇄ 2H3O+ + HO- +Cl-
Cela supposerait que, pour une molécule HCl introduite, trois molécules d'eau réagissent : une sur HCl et deux par auto-protolyse et on aurait au final autant d'ions chlorure que d'ions hydroxyde et deux fois plus d'ions oxonium. Ce n'est absolument pas le cas ! Les deux réactions sont simultanées mais indépendantes. Les avancements des deux réactions que j'ai écrites sont très différents.
Plus généralement, si deux réactions se produisent simultanément ou successivement dans l'eau avec pour équations bilan :
2A
B + C et D+E 3F
il ne faut absolument pas faire le bilan en raisonnant sur une seule équation :
2A + D + E
B+C + 3F !!!
J'ai 1 H3O+ et 1Cl- et 1 OH- ça me fait deux charges négatives et une charge positive c'est un peu ça qui me fait bugger ...
mais les trois concentrations ne sont pas égales ! Il s'agit juste d'écrire que la solution contient autant de charges positives que de charges négatives. L'électro-neutralité est toujours vérifiée en chimie quelles que soient les réactions qui se produisent. Attention à ne pas te laisser piéger si certains ions possèdent plusieurs charges positives ou négatives. Je te laisse réfléchir à l'exemple suivant où on dissout du sulfate de fer(III) dans de l'eau. Les deux équations :
électronêutralité de la solution :
Chaque ion fer fournit à la solution 3 charges + et chaque ion sulfate fournit 2 charges - . La relation d'électro-neutralité n'a rien à voir avec les coefficients stœchiométriques.
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