Solubilité du dioxyde de carbone

[Solie]

Bonjour à tous ,
voila j'aimerais savoir pourquoi on dit que le dioxyde de carbone est beaucoup plus soluble dans l'eau que le dioxygène .

je me demande si cela est lié au fait que le dioxyde de carbone est plus apte a réaliser des liaisons hydrogènes avec l'eau ..mais dans ce cas pouquoi plus que le dioxygène??


merci de m'accorder un peu de votre temps.

coordialement.

Solie

[moco]

Tout d'abord, il faut dire que le problème de la solubilité de n'importe quelle substance dans l'eau est encore incompris. Il n'y a pas de règles absolues. On énonce bien des règles générales. Mais elles ont beaucoup d'exceptions.

L'une de ces régles dit que les substances se dissolvent d'autant mieux qu'elles sont polaires, ou que leur moment dipolaire est élevé. O₂ n'a pas de moment dipolaire. Il est peu soluble. CO₂ n'a pas de moment dipolaire non plus, mais il est formé de deux liaisons qui ont chacune un moment dipolaire. Il est donc plus soluble dans l'eau que O₂.
D'autre part, il forme avec H₂O une nouvelle molécule : H₂CO₃.

[Solie]

merci de m'avoir répondu.


Quand vous dites "qu'il forme avec H2O une nouvelle molécule : H2CO3" c'est parce que cela joue sur sa solubilité?je ne comprend pas pourquoi..


J'ai aussi vu sur un site , que le dioxyde de carbone ( cf wikipedia ) est plus soluble dans une solution basique comme la soude, j'aimerais savoir pourquoi..
parce que la molécule de NaOH est polaire comme la molécule d'eau alors qu'est ce qui les différencie et qui fait que le dioxyde de carbone soit plus soluble dans la soude que dans l'eau pure?

merci .

[moco]

Dans une solution de NaOH, CO₂ se dissout en réagissant chimiquement, donc en se transformant en autre chose. Ce n'est pas une dissolution au sens strict du mot. L'équation de la réaction est :
2 NaOH + CO₂ --> Na₂CO₃ + H₂O

[Solie]

voila ce que j'ai trouvé "la base ( ici solution aqueuse de soude )déprotone l'acide (carbonique H2CO3 obtenu a partir du CO2)pour former un hydrogénocarbonate (HCO3–), aussi appelé bicarbonate, puis un carbonate (CO32–). Dans ce cas, la solubilité est énormément augmentée"


c'est ca que je ne comprend pas .En quoi le fait que l'on obtienne c'est produits fait que la solubilité du CO2 augmente dans la solution aqueuse de soude?

pardon d'insister.


Solie

[moco]

Dans 1 litre d'eau pure, on peut dissoudre à peu près 1 litre de gaz carbonique CO₂, soit 0.04 mole environ.
Dans 1 litre de solution de NaOH 1 molaire, il y a 1 mole de NaOH. On peut donc dissoudre 0.5 mole de CO₂ si tout le CO2 réagit pour former Na₂CO₃ qui est soluble dans l'eau. la réaction est :
2 NaOH + CO₂ --> Na₂CO₃ + H₂O

0.5 mole dans NaOH, c'est 12.5 fois plus que les 0.04 mole qui se dissolvent dans l'eau pure !

Et ton bouquin a raison. Car une fois qu'on a dissout le CO₂ qui a permis de faire Na₂CO₃, on peut continuer à y dissoudre CO₂ pour faire du bicarbonate de sodium NaHCO₃, selon :
Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O --> 2 NaHCO₃

[Solie]

Dans 1 litre d'eau pure, on peut dissoudre à peu près 1 litre de gaz carbonique CO₂, soit 0.04 mole environ.
Dans 1 litre de solution de NaOH 1 molaire, il y a 1 mole de NaOH. On peut donc dissoudre 0.5 mole de CO₂

merci pour ta reponse, mais comment savez vous cela?comment savez vous que l'on peut dissoudre telle quantité de CO2 dans tel solvant.


merci

[moco]

J'ai une longue habitude de la chimie, que j'enseigne depuis très longtemps. Je connais par coeur une quantité de données, comme la solubilité de CO₂ dans l'eau. Si non, il existe des tables où on peut consulter ces données expérimentales.

[Murg Murg]

En fait, ce qui est intéressant avec la chimie, c'est que, la plupart du temps, on ne sait pas ce qui se passera, on est obligé d'observer un fait et de l'interpréter. Mais comme les réactions ont lieux à un niveau trop infime ou trop rapide pour êtres observés directement, on est obligé d'utiliser des "ruses", des moyens d'observer des changements et d'en imaginer la cause.
En fait, une fois qu'on a observé un état de fait (irréfutable, comme, par exemple, lorsque je chauffe du bois en présence d'air, il finit par brûler) on met au point un modèle. (le bois et l'air sont donc constitués de deux substances différentes pouvant réagir entre elles et produire un nouvelle substance.)
Ensuite, d'autre observations viennent modifier et améliorer le modèle. L'air et le bois ne sont pas constitué d'une seule substance, puisqu'on observe différentes types de combustions (flammes vives, braises, fumée, etc.)

Dans le cas du gaz carbonique, on se rend compte que lorsqu'on mets du CO2 dans de l'eau (avec une bonne pression), ce dernier semble disparaître. Donc il a changé de phase et diminué de volume. Il s'est solubilisé. Ensuite, on écrit une équation et on regarde si elle est cohérente avec d'autres observations et prédictions. Si c'est le cas, on pourra faire des mesures et déterminer des valeurs précises (qui seront précisées et affinées par la suite, à mesure que les techniques et le nombre de mesures évolueront...)


Mais en gros, pour la plupart des cas de chimie classique, le plus simple reste d'essayer et de mesurer, c'est pour ça qu'on parle de science expérimentales, parce qu'on vérifie les théories par la pratique.



(à titre tout à fait personnel, c'est pour ça que j'apprécie ces sciences qu'on dit exactes, parce que justement, ce qu'elles affirment est prouvable par l'expérience et, à terme, irréfutable. On peut toujours spéculer sur "l'inconscient psychotrope subalterne du moi intrinsèque collectif" pour faire intelligent, mais on ne peut pas nier que l'oxygène, l'hydrogène existent, qu'ils sont différents, qu'ensemble ils forment de l'eau, se faisant ils dégagent de la chaleur, etc.)