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	pK_d
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
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

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