Pourquoi le NH3 (ammoniac) est-il soluble dans l’eau ? (+ 3 choses à savoir)

Oui, l’ammoniac (NH ₃ ) est soluble dans l’eau. Il est soluble dans l’eau car il peut former des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau. La polarité de NH ₃ , avec un doublet libre d’électrons sur l’atome d’azote, lui permet d’interagir avec les atomes d’hydrogène partiellement positifs de l’eau par liaison hydrogène , ce qui entraîne sa solubilité.

Eh bien, c’était juste une réponse simple. Mais il y a quelques choses supplémentaires à savoir sur ce sujet qui rendront votre concept très clair.

Alors allons-y directement.

Explication : Pourquoi le NH3 est-il soluble dans l’eau ?

L’ammoniac ( NH ₃ ) est soluble dans l’eau en raison de sa capacité à former des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau. La liaison hydrogène se produit lorsqu’un atome d’hydrogène, lié à un atome hautement électronégatif (comme l’azote dans NH ₃ ), interagit avec une paire d’électrons libres sur une molécule voisine.

Dans le cas de l’ammoniac et de l’eau, l’atome d’hydrogène partiellement positif de l’eau peut former une liaison hydrogène avec la paire d’électrons libres de l’atome d’azote de l’ammoniac. Cette interaction permet aux molécules d’ammoniac d’être entourées de molécules d’eau, entraînant la dissolution de l’ammoniac dans l’eau.

La formation de liaisons hydrogène entre l’ammoniac et les molécules d’eau contribue à stabiliser la solution résultante. Ces liaisons hydrogène sont relativement fortes et peuvent vaincre les forces d’attraction entre les molécules d’ammoniac, permettant à l’ammoniac de se mélanger uniformément à l’eau.

De plus, la nature polaire de l’ammoniac et de l’eau contribue à leur solubilité mutuelle. L’ammoniac est une molécule polaire avec une charge partielle positive sur les atomes d’hydrogène et une charge partielle négative sur l’atome d’azote.

L’eau est également une molécule polaire, avec une charge partielle positive sur les atomes d’hydrogène et une charge partielle négative sur l’atome d’oxygène. Cette similitude de polarité facilite l’interaction et le mélange des molécules d’ammoniac et d’eau.

Globalement, la capacité de l’ammoniac à former des liaisons hydrogène avec l’eau et sa polarité lui permettent de se dissoudre dans l’eau et de former une solution homogène.

Quels facteurs affectent la solubilité du NH3 dans l’eau ?

La solubilité de l’ammoniac (NH ₃ ) dans l’eau peut être influencée par plusieurs facteurs :

1. Température : La solubilité du NH ₃ dans l’eau diminue généralement avec l’augmentation de la température. Cette relation est typique pour la plupart des gaz dissous dans des liquides. À mesure que la température augmente, l’énergie cinétique des molécules de gaz augmente, entraînant une diminution des forces d’attraction entre les molécules d’ammoniac et d’eau. Par conséquent, la solubilité du NH ₃ diminue.
2. Pression : Contrairement à certains gaz, la solubilité du NH ₃ dans l’eau n’est pas affectée de manière significative par les changements de pression dans des conditions normales.
3. Concentration de NH ₃ : La solubilité du NH ₃ est également influencée par la concentration de NH ₃ dans la phase gazeuse. Selon la loi de Henry , la solubilité d’un gaz est directement proportionnelle à sa pression partielle au-dessus du liquide. Ainsi, une augmentation de la concentration de NH ₃ en phase gazeuse entraînera une augmentation de sa solubilité dans l’eau.
4. pH : La présence d’autres substances dans l’eau, notamment des espèces acides ou basiques, peut influencer la solubilité du NH ₃ . Dans une solution acide, NH ₃ peut réagir avec les ions H+ pour former des ions (NH ₄ )+, réduisant ainsi la concentration de NH ₃ libre. Dans une solution basique, NH ₃ peut agir comme une base faible et réagir avec les ions OH- pour former (NH ₄ )+ et OH-. La formation d’ions (NH ₄ )+ réduit la concentration de NH ₃ libre et affecte sa solubilité.
5. Présence d’autres solutés : La présence d’autres solutés dans l’eau peut également affecter la solubilité du NH ₃ . Par exemple, certains sels peuvent former des complexes avec NH ₃ , réduisant ainsi sa solubilité. De plus, la présence d’autres gaz dissous, tels que le dioxyde de carbone (CO ₂ ), peut entrer en compétition pour les sites de liaison hydrogène avec NH ₃ , affectant ainsi sa solubilité.

Il est important de noter que ces facteurs peuvent interagir les uns avec les autres et que leur effet combiné détermine la solubilité globale du NH ₃ dans l’eau dans des conditions spécifiques.

Le NH3 peut-il se dissoudre dans d’autres solvants que l’eau ?

Oui, l’ammoniac ( NH ₃ ) peut se dissoudre dans des solvants autres que l’eau. Bien que l’eau soit un solvant courant pour l’ammoniac en raison de sa capacité à former des liaisons hydrogène, l’ammoniac peut également se dissoudre dans divers solvants organiques.

Les solvants organiques polaires ou possédant des groupes fonctionnels polaires, tels que les alcools (par exemple le méthanol, l’éthanol), les éthers (par exemple l’éther diéthylique) et les amines, peuvent dissoudre le NH ₃ dans une certaine mesure. Ces solvants peuvent interagir avec l’ammoniac par liaison hydrogène ou interactions dipôle-dipôle, permettant la dissolution.

Les solvants non polaires, en revanche, ne conviennent généralement pas pour dissoudre l’ammoniac car ils ne possèdent pas les interactions polaires nécessaires. Des exemples de solvants non polaires comprennent les hydrocarbures comme l’hexane ou le toluène.

Il est important de noter que le degré de solubilité et le comportement du NH ₃ dans différents solvants peuvent varier. Des facteurs tels que la polarité du solvant, la température, la pression et la présence d’autres solutés peuvent tous influencer la solubilité et le comportement de l’ammoniac dans divers solvants.

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