Justification d'une réaction de précipitation
par la théorie HSAB
La théorie HSAB montre que
lors d'une réaction chimique, ce sont les espèces de même dureté qui réagissent
ensemble. Illustrons ceci par l'exemple d'une précipitation.
Si on met en contact une solution de chlorure de baryum (Ba2+, 2 Cl-)
et une solution de sulfate de sodium (2 Na+, SO42-), il
se produit la réaction de précipitation du sulfate de baryum (BaSO4(s)).
Essayons d'éclairer cette réaction à la lumière de la théorie HSAB. Nous donnons les
rayons approximatifs des ions solvatés :
r(Ba2+) = 150 pm ; r(Na+) = 115 pm ; r(Cl-)
= 167 pm ; r(SO42-) = 200 pm
Les acides sont ici Ba2+ et Na+, les bases, Cl- et SO42-.
Pour apprécier la dureté de ces espèces, sachant que l'espèce la plus dur est celle
qui est la plus petite et la plus chargée, on calcule la charge surfacique :
r(Ba2+) = 2 / (4.p.0,15²) = 7,07 e.nm-2
r(Na+) = 1 / (4.p.0,115²)
= 6,02 e.nm-2
On en déduit que l'ion baryum est plus dur.
r(Cl-) = 1 / (4.p.0,167²) = 2,85 e.nm-2
r(SO42-) = 2 / (4.p.0,2²)
= 3,98 e.nm-2
On en déduit que l'ion sulfate est plus dur.
Il y a donc une affinité particulière entre les ions baryum et sulfate d'un côté et
les ions chlorure et sodium de l'autre. Ces considérations viennent s'ajouter aux considérations d'ordre massique.
