Auto-ionisation

L'auto-ionisation d'une substance servant de solvant est sa dissociation partielle en ions positifs et négatifs (cations et anions). Dans ce contexte le cation est appelé ion solvonium et l'anion ion solvate (anciennement, lyonium et lyate).

Principe

L'auto-ionisation est une réaction chimique du type :

$\mathrm {AB} \rightleftharpoons \mathrm {A} ^{+}+\mathrm {B} ^{-}$,

caractérisée par la constante de dissociation :

$K_{\mathrm {d} }={\frac {[\mathrm {A} ^{+}]\ [\mathrm {B} ^{-}]}{[\mathrm {AB} ]}}$

où [A⁺], [B⁻] et [AB] représentent les activités de A⁺, B⁻ et AB. La valeur numérique de K_d à une température donnée est généralement exprimée sous la forme de son cologarithme $\mathrm {p} K_{\mathrm {d} }=-\log K_{\mathrm {d} }$.

Exemples

Solvants protiques

Solvant	Ion solvonium	Ion solvate	Réaction de dissociation	pKd
Eau (H2O)	Hydronium (H3O+)	Hydroxyle (OH−)	2 H2O ⇌ H3O+ + OH−	14 (à 25 °C)
Ammoniac (NH3)	Ammonium (NH4+)	Amide (NH2−)	2 NH3 ⇌ NH4+ + NH2−

Solvants aprotiques

Solvant	Ion solvonium	Ion solvate	Réaction de dissociation	pKd
Peroxyde d'azote (N2O4)	Nitrosonium (NO+)	Nitrate (NO3−)	N2O4 ⇌ NO+ + NO3−
Trichlorure d'antimoine (SbCl3)	Dichloroantimonium (SbCl2+)	Tétrachloroantimonate (SbCl4−)	2 SbCl3 ⇌ SbCl2+ + SbCl4−
Phosgène (COCl2)	Chlorocarboxonium (COCl+)	Chlorure (Cl−)	COCl2 ⇌ COCl+ + Cl−
Trifluorure de brome (BrF3)	BrF2+	BrF4−	2 BrF3 ⇌ BrF2+ + BrF4−
Trichlorure de phosphoryle (POCl3)	POCl2+	POCl4−	2 POCl3 ⇌ POCl2+ + POCl4−

Voir aussi

• Solvatation