NON-ÉLECTROLYTES: CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les non - électrolytes sont les composés qui ne se dissocient pas dans l 'eau ou tout autre solvant polaire pour générer des ions. Ses molécules ne se dissolvent pas dans l'eau, conservant leur intégrité ou structure d'origine.

Les non-électrolytes en ne se dissociant pas en ions, particules chargées électriquement, ne conduisent pas l'électricité. En cela, il contraste avec les sels, les composés ioniques, qui, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, libèrent des ions (cations et anions), qui aident l'environnement à être un conducteur d'électricité.

Le sucre est un exemple de ce que l'on entend par composé électrolytique. Source: Photographe professionnel et conférencier Marco Verch (https://www.flickr.com/photos//46148146934)

L'exemple classique est constitué du duo sucre-sel de table, le sucre étant un non électrolyte, tandis que le sel est un électrolyte. Les molécules de saccharose dans le sucre sont neutres, elles n'ont pas de charges électriques. D'un autre côté, les ions Na ⁺ et Cl ^- du sel ont des charges, respectivement positives et négatives.

La conséquence en est qu'une solution sucrée est incapable d'allumer une ampoule dans un circuit électrique, contrairement à une solution saline saturée, qui allume l'ampoule.

D'autre part, l'expérience pourrait être répétée directement avec les substances fondues. Le sucre liquide ne conduira pas l'électricité, contrairement au sel fondu.

Caractéristiques des non-électrolytes

Chimique

Les composés non électrolytiques sont des composés covalents. Cela signifie qu'ils ont des liaisons covalentes dans leurs structures. La liaison covalente est caractérisée en ce qu'elle est formée par une paire d'atomes qui ont des électronégativités identiques ou similaires.

Par conséquent, la paire d'atomes de la liaison covalente qui partagent des électrons ne se sépare pas lorsqu'ils entrent en contact avec l'eau et n'acquiert pas une certaine charge. Au lieu de cela, la molécule entière se dissout, gardant sa structure inchangée.

Revenant à l'exemple du sucre, les molécules d'eau n'ont pas assez d'énergie pour rompre les liaisons CC ou C-OH des molécules de saccharose. Ils ne peuvent pas non plus rompre leur liaison glycosidique.

Ce que font les molécules d'eau, c'est envelopper les molécules de saccharose et les séparer les unes des autres; les éloigner, les solvater ou les hydrater, jusqu'à ce que tout le cristal de sucre disparaisse dans les yeux du spectateur. Mais les molécules de saccharose sont toujours dans l'eau, elles ne forment tout simplement plus un cristal visible.

Aussi polaires que soient les molécules de saccharose, elles manquent de charges électriques, c'est pourquoi elles n'aident pas les électrons à se déplacer dans l'eau.

En résumé des caractéristiques chimiques: les non-électrolytes sont des composés covalents, qui ne se dissocient pas dans l'eau et n'y apportent pas d'ions.

Physique

En ce qui concerne les caractéristiques physiques d'un non-électrolyte, on peut s'attendre à ce qu'il soit constitué d'un gaz non polaire ou de faible polarité, ainsi que d'un solide à bas point de fusion et d'ébullition. En effet, du fait qu'il s'agit de composés covalents, leurs interactions intermoléculaires sont plus faibles que celles des composés ioniques; par exemple, les sels.

En outre, ils peuvent être liquides, tant qu'ils ne se dissocient pas en ions et conservent leur intégrité moléculaire intacte. Ici, on évoque à nouveau le cas du sucre liquide, où ses molécules de saccharose sont toujours présentes sans avoir subi la rupture d'aucune de leurs liaisons covalentes.

Un non-électrolyte ne doit pas être capable de conduire l'électricité quel que soit son état physique. S'il fond sous l'action de la température, ou s'il se dissout dans l'eau ou tout autre solvant, il ne doit pas conduire d'électricité ni apporter d'ions à l'environnement.

Le sel, par exemple, à l'état solide est non électrolytique; il ne conduit pas l'électricité. Cependant, une fois fondu ou dissous dans l'eau, il se comporte comme un électrolyte en laissant ses ions Na ⁺ et Cl ^- libres de se déplacer.

Exemples de non-électrolytes

Gaz non polaires

Les gaz non polaires, tels que l'oxygène, l'azote, le méthane, le fluor, le chlore, le monoxyde de carbone, l'hélium et d'autres gaz nobles, ne conduisent pas l'électricité lorsqu'ils sont «dissous» dans l'eau. Cela est dû en partie à leur faible solubilité et également au fait qu'ils ne réagissent pas avec l'eau pour former des acides.

Par exemple, l'oxygène, O ₂, ne se dissocie pas dans l'eau pour générer des anions O ² libres. Le même raisonnement s'applique aux gaz N ₂, F ₂, Cl ₂, CO, etc. Ces gaz sont enveloppés ou hydratés par les molécules d'eau, mais sans que leurs liaisons covalentes ne se rompent à aucun moment.

Même si tous ces gaz étaient comptés, ils seraient incapables de conduire l'électricité en raison de l'absence totale de charges électriques dans les sinus de leurs liquides non polaires.

Cependant, il existe des gaz non polaires qui ne peuvent pas être classés comme non électrolytiques en tant que tels. Le dioxyde de carbone, CO ₂, est non polaire, mais peut se dissoudre dans l'eau pour produire de l'acide carbonique, H ₂ CO ₃, qui à son tour contribue aux ions H ⁺ et CO ₃ ^2-; bien qu'en eux-mêmes, ils ne soient pas de bons conducteurs d'électricité, puisque H ₂ CO _{3 est} un électrolyte faible.

Solvants

Les solvants, tels que l'eau, l'éthanol, le méthanol, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, l'acétonitrile et autres, ne sont pas des électrolytes, à cause d'eux, la quantité d'ions générés par leurs équilibres de dissociation est négligeable. L'eau, par exemple, produit des quantités négligeables d'ions H ₃ O ⁺ et OH ^-.

Maintenant, si ces solvants peuvent accueillir des ions, ils se transformeront en solutions électrolytiques. C'est le cas de l'eau de mer et des solutions aqueuses saturées de sels.

Solides organiques

En laissant de côté des exceptions telles que les sels organiques, la plupart des solides, principalement organiques, sont des non-électrolytes. C'est là que le sucre entre à nouveau et toute la grande famille des glucides.

Parmi les solides non électrolytiques, on peut citer les suivants:

-Les graisses

-Alcanes de masse moléculaire élevée

-Les caoutchoucs

-Mousse de polystyrène

-Résines phénoliques

-Plastiques en général

-Anthracène

-Caféine

-Cellulose

-Benzophénone

-Cristaux de miel

-Asphalte

-Urée

Commentaire final

En guise de commentaire final, un dernier résumé des caractéristiques générales d'un non-électrolyte sera fait: ce sont des composés covalents, majoritairement non polaires, bien qu'à quelques exceptions polaires comme le sucre et la glace; Ils peuvent être gazeux, liquides ou solides, à condition qu'ils ne contiennent pas d'ions ou ne les génèrent pas lorsqu'ils sont dissous dans un solvant approprié.

Références

1. Whitten, Davis, Peck et Stanley. (2008). Chimie (8e éd.). Apprentissage CENGAGE.
2. Toppr. (sf). Électrolytes et non électrolytes. Récupéré de: toppr.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 février 2020). Définition des non-électrolytes en chimie. Récupéré de: thinkco.com
4. Le Sevier BV (2020). Non électrolytes. ScienceDirect. Récupéré de: sciencedirect.com
5. Nuls. (2020). Comment distinguer les électrolytes des non-électrolytes. Récupéré de: dummies.com