Alcalins

[Erope]

Bonsoir !

Je viens vers vous ce soir car j’ai quelques interrogations. Je viens d’étudier les alcalins en cours de chimie et on a vu que plus le rayon ionique de l’alcalin est petit plus son rayons ionique hydraté est grand parce que il est plus facilement hydratable quand il est petit. Mais je me demandais alors comment va évoluer l’énergie d’hydratation des alcalins et leur mobilité ionique/conductivité molaire covalente . Est ce que l’énergie d’hydratation va diminuer quand je descend dans la colonne des alcalins puisqu’il y a moins d’interaction avec l’eau ? Mais comme plus je descend, moins j’ai d’interaction, la conductivité diminue vu que je forme moins d’ions ? Et pour la mobilité, je ne suis pas plus mobile si mes ions sont plus petit ?

je suis un peu perdue dans mes suppositions ahah
En espérant que vous puissiez m’éclairer
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[Opabinia]

Bonjour,

Le rayon de l'ion hydraté peut être déduit de la mobilité (µ = v/E) qu'il présente en milieu aqueux; la force de frottement visqueux s'opposant au mouvement de la particule supposée sphérique dans un champ électrique est en effet donnée par la formule de Stokes (ici citée de mémoire)

F = -6πηr.v .

La vitesse locale de migration de la particule vérifie la relation:

F + qE = 0 (l'inertie étant négligeable)

ce qui conduit à son expression: v = (q/6πηr).E
et à celle de la mobilité de l'ion: µ = (v/E) = |q|/6πηr , avec dans le cas les alcalins: q = +e .

[Opabinia]

Le nombre (n) de molécules d'eau attachées à l'ion solvaté peut être déduit de l'écart observé entre le rayon (r) déduit de la mobilité de la particule en solution, et le rayon ionique (r_i) que l'on peut mesurer dans la structure cristalline du corps pur (MCl, par exemple), avec

M⁺ = Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺ .

En notant V_e le volume moyen d'une molécule d'eau dans le milieu, il vient:

n = 4π(r³ - r_i³)/3V_e .

[Erope]

Bonsoir,

Merci de votre réponse.
Si ma compréhension est bonne, si je suis en présence d’un petit rayon, la mobilité est supérieure à celle d’un ion avec un grand rayon. Ce qui. Va alors de paire avec la conductivité molaire pour laquelle on observera le même phénomène. L’énergie d’hydratation elle sera plus proche de zéro lorsque que je passe dans des grands rayon. Est-ce bien cela ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Opabinia]

Bonjour,

... si je suis en présence d’un petit rayon, la mobilité est supérieure à celle d’un ion avec un grand rayon. Ce qui. Va alors de paire avec la conductivité molaire pour laquelle on observera le même phénomène.

Oui, à condition d'avoir présent à l'esprit qu'il s'agit des ions hydratés, réunissant autour d'eux un essaim de molécules de solvant, et non pas des ions simples présents dans les réseaux ioniques.

Il se passe la chose suivante: dans une famille donnée les ions sont à charge constante d'autant plus fortement solvatés et entraînent avec eux un nombre de molécules de solvant d'autant plus élevé qu'ils sont plus petits; c'est ainsi que dans la série des cations alcalins le lithium (Li⁺) présente la plus faible mobilité (µ) et la plus forte enthalpie d'hydratation (en valeur absolue):
_______ R_G (pm) ______ µ (10⁹m²/V.s) ______ ∆H°_298K (kJ/mol)
Li⁺ _____ 78 __________ 35 _______________ -519
Na⁺ _____ 98 __________45 _______________ -406
K⁺ _____ 133 __________ 67 _______________ -322
Rb⁺ _____ 149 __________ " " _______________ -293
Cs⁺ _____ 165 __________ 71 _______________ -264

# R_G: rayon de Goldschmidt (déduit de la structure des oxydes et des fluorures)
# µ: mobilité en sol. aqueuse à 291 K (c = 0)
# ∆H°_298K: variation d'enthalpie standard relative à la réaction M⁺_(g) ---> M⁺_(aq)