OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE
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En chimie, le terme « sel » désigne un composé chimique solide constitué d'un assemblage ionique d' anions et de cations . Les sels sont constitués d'un nombre apparenté de cations (ions chargés positivement) et d'anions (ions chargés négativement), de sorte que le produit est électriquement neutre. Cela signifie qu'il n'a pas de charge nette. Ces ions peuvent être inorganiques, comme le chlorure , ou organiques, comme l' acétate ( CH₃CO₂ ) - ; et peuvent être monoatomiques, comme le fluorure ( F₃- ) ou polyatomiques, comme le sulfate ( SO₃2- ).
TYPES DE SELS
Les sels peuvent être classés de différentes manières. Les sels qui produisent des ions hydroxyde lorsqu'ils sont dissous dans l'eau sont appelés sels alcalins . Les sels qui produisent des solutions acides sont appelés sels acides . Les sels neutres sont ceux qui ne sont ni basiques ni acides. Les zwitterions contiennent un centre cationique et un centre anionique dans la même molécule, mais ne sont pas considérés comme des sels. De nombreuses protéines, peptides, métabolites et acides aminés sont des exemples de zwitterions.
PROPRIÉTÉS
COULEUR. Les sels solides sont principalement transparents, comme l'illustre le chlorure de sodium. Dans la plupart des cas, la transparence ou l'opacité apparente n'est liée qu'à la différence de taille des monocristaux individuels. La lumière étant réfléchie par les joints de grains, les cristaux plus gros ont tendance à être transparents, tandis que les agrégats polycristallins ressemblent à des poudres blanches.
Les sels existent en différentes couleurs. Ces couleurs peuvent provenir des cations ou des anions. Par exemple :
GOÛT. Différents sels peuvent évoquer chacun des cinq goûts de base, mais en voici des exemples précis : le chlorure de sodium est perçu comme salé ; l’acétate de plomb(II) (« sucre de plomb ») a un goût sucré ; et le bitartrate de potassium (crème de tartre) est acide car il contient de l’hydrogénotartrate acide.
ODEUR. Les sels d'acides et de bases forts (appelés sels forts) sont non volatils et souvent inodores, tandis que les sels d'acides ou de bases faibles peuvent avoir l'odeur de l'acide conjugué.
SOLUBILITÉ. De nombreux composés ioniques présentent une solubilité importante dans l'eau ou d'autres solvants polaires. Lorsque des composés ioniques solubles (sels) se dissolvent dans des solvants polaires comme l'eau, ils se dissocient en cations et anions libres ; certaines substances moléculaires (par exemple, les acides forts) s'ionisent également ; la dissociation est donc caractéristique du comportement ionique plutôt que strictement « différente » de tous les composés moléculaires. L'énergie de réseau, c'est-à-dire les forces de cohésion entre ces ions au sein d'un solide, détermine la solubilité.
CONDUCTIVITÉ. Les sels sont des isolants caractéristiques. Les sels fondus ou les solutions conduisent l'électricité. C'est pourquoi les sels fondus et les solutions contenant des sels dissous (comme le chlorure de sodium dans l'eau) sont appelés électrolytes .
POINT DE FUSION. Les sels ont généralement un point de fusion élevé. Par exemple, le chlorure de sodium fond à 801 °C. Certains sels, constitués d'ions organiques volumineux et faiblement coordonnés, ont de faibles énergies de réseau et fondent en dessous de 100 °C ; ces matériaux sont appelés liquides ioniques. Le terme « sel fondu », en revanche, désigne simplement tout sel chauffé au-dessus de son point de fusion (par exemple, \(NaCl\) fondu à 801 °C) et ne se limite pas à ces systèmes à bas point de fusion.
NOMENCLATURE
Le nom d'un sel commence par le nom du cation, comme ammonium ou sodium, suivi du nom de l'anion, comme acétate ou chlorure. Les sels sont généralement désignés uniquement par le nom de l'anion, comme sel d'acétate ou sel de chlorure.
Les cations formant des sels courants comprennent :
Les anions formant des sels courants comprennent (acides parents entre parenthèses lorsqu'ils sont disponibles) :
FORMATION
Les sels peuvent être formés par une réaction chimique entre :
