• Quelle est la différence (le cas échéant) entre un sel minéral, un minéral dissous et un ion minéral ?

UN sel, en chimie, fait référence à tout ionique composé (IUPAC, 1990). Par exemple, le sel de table, le chlorure de sodium, est un composé composé de sodium (Na⁺) et du chlorure (Cl^–) des ions. UN minéral fait référence à des composés chimiques formés naturellement sur les roches ou sur la Terre, et non produits par des processus vitaux. Ainsi, des sels minéraux sont des composés ioniques naturels et comprennent le sel de table ainsi que de nombreux autres sels trouvés ou utilisés dans l'eau de brassage, tels que le sulfate de magnésium (les sels d'Epsom).

Un minéral dissous fait référence à la substance minérale dissoute dans l’eau. Lorsqu'un sel est dissous dans l'eau, il se dissocie : ses ions positifs et négatifs se séparent complètement. Le chlorure de sodium dissous dans l'eau n'existe plus sous forme de composé ; il existe plutôt sous forme d’ions sodium et chlorure individuels dissous dans l’eau. Un ion minéral fait référence à l’un de ces ions.

• Tous les sels minéraux sont-ils également des composés ?

Un composé est toute substance formée de deux ou plusieurs éléments chimiques liés chimiquement entre eux. Dans les sels minéraux solides, les éléments impliqués sont liés entre eux par des liaisons ioniques , un type de liaison chimique, ils sont donc considérés comme des composés. Lorsque les sels se dissolvent dans l’eau, les liaisons ioniques se rompent et les ions se dissocient , les éléments chimiques ne sont donc plus considérés comme un composé .

• Les sels de table se dissocient dans l'eau. Est-ce également vrai pour les sels minéraux ?

Oui, tous les sels se dissocient complètement lorsqu’ils sont dissous dans l’eau. Le sel de table est un exemple de sel minéral.

Cependant, certains sels sont plus solubles que d'autres, donc un sel moins soluble (comme carbonate de calcium) pourrait n'être que partiellement dissoudre. Dans ce cas, certains ions seront dissoudre dans l'eau et entièrement dissocier, mais certains resteront solides. Petites particules de solide carbonate de calcium peut se propager dans l’eau et créer un suspension, rendant le liquide trouble. Ou le reste solide carbonate de calcium peut se déposer sur les surfaces, formant calcaire.

• Les ions minéraux sont-ils attachés à des molécules H₂O individuelles ou flottent -ils librement entre les molécules H₂O ?

Lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, les ions sont liés à plusieurs molécules d'eau par des liaisons hydrogène . Les liaisons hydrogène sont assez faibles, elles se brisent et se reforment donc facilement. Cela permet à l’ion de se déplacer dans l’eau, se liant à différentes molécules d’eau au fur et à mesure.

• Comment les ions « multivalents », tels que les ions calcium et magnésium, forment-ils des liaisons différentes des liaisons ioniques ordinaires ?

Les ions multivalents ont plus d'une charge. Par exemple, un atome de calcium perd deux électrons pour devenir un ion. deux charges positives (écrit Ca²⁺). Les ions multivalents forment des liaisons ioniques exactement de la même manière que les ions monovalents tels que le sodium (Na⁺) faire, sauf que chaque ion multivalent a besoin de deux charges négatives pour équilibre IT out. Ainsi, dans le chlorure de calcium (CaCl₂), chaque ion calcium se lie à deux ions chlorure, car chaque ion chlorure n'a qu'une seule charge négative (Cl^–).

• Lorsque l'eau dissout le magnésium et le calcium du substrat rocheux, ces éléments pénètrent-ils dans l'eau sous forme de simplement Mg ²⁺ et Ca ²⁺ , ou établissent-ils immédiatement une liaison avec un autre élément ?

Le magnésium et le calcium sont présents dans le substrat rocheux uniquement sous forme de sels minéraux, par exemple carbonate de calcium et du sulfate de magnésium. Dans les sels minéraux, ces éléments sont présents sous forme de cations (Mg²⁺ et Ca²⁺⁾ liés à différents anions. dans ce cas, ces ions sont du chlorure (Cl^–) et le sulfate (ALORS₄^2-). Lorsque l'eau traverse le substrat rocheux, certains de ces sels dissoudre dans l'eau et les ions dissocier. Les cations calcium/magnésium et les anions respectifs dissoudre dans l'eau.

• Est-ce que le '2' dans Mg²⁺ différent du '2' dans H₂Oh ?

Oui. En chimie, les nombres écrits en indice (par exemple, dans l'abréviation H₂O) vous indiquent quel nombre d'atomes de cet élément sont présents dans un composé. Ainsi, dans le cas de l’eau, le « 2 » vous indique que H₂O contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.

Nombres écrits en exposant (par exemple, dans l'abréviation Mg²⁺) vous indique le nombre de charges que possède un ion. Le magnésium perd deux électrons pour former un ion et gagne donc deux charges positives. Le chlorure capte un électron pour devenir un ion, il gagne donc une charge négative (C^–). Parce que les accusations doivent équilibre dans un sel, le chlorure de magnésium est constitué de deux ions chlorure pour chaque ion magnésium, il s'écrit donc MgCl₂.

• La dureté permanente est-elle susceptible de former du tartre, par exemple dans le cas des chaudières à vapeur des machines à expresso ?

Le calcaire est principalement composé de carbonate de calcium , formé de bicarbonate de calcium dissous qui se décompose lorsque l'eau bout. Lorsque cela se produit, le carbonate de calcium insoluble précipite hors de la solution et forme un dépôt solide appelé calcaire .

Étant donné que faire bouillir l’eau élimine le bicarbonate de calcium de l’eau, on parle de dureté temporaire .

La dureté permanente fait référence aux autres sels de calcium et de magnésium dissous dans l'eau qui ne sont pas éliminés par ébullition. Parce que ceux-ci ne sont pas le résultat d’une réaction qui rassemble deux substances dissoutes dans une solution pour former un solide insoluble. En devenant solide, la substance nouvellement formée « précipite », c'est-à-dire qu'elle tombe au fond du récipient. " class="glossaryLink" target="_self">précipitent lorsque l'eau est bouillie, ils ne contribuent pas de manière significative au calcaire .

• Que signifie le terme « énergie de liaison » ? Cela signifie-t-il dissoudre le pouvoir ?

L'énergie de liaison fait référence à la force d'une liaison chimique ; une énergie de liaison élevée forme un lien difficile à rompre. Dans son article sur l'effet des cations sur l'extraction (Hendon et coll., 2014), le chimiste Christopher Hendon fait référence à la façon dont les ions métalliques dissous Ca²⁺ et mg²⁺ se lier aux composés aromatiques du café. Parce que ces ions sont dissous dans l'eau, se lier fortement aux composés aromatiques aide à les attirer dans l'eau ₂ — les liaisons fortes qui se forment avec les ions dissous aident à briser les liaisons plus faibles qui attachent les composés aromatiques à la surface du grain de café.

• Y a-t-il une différence entre la dureté générale et la dureté totale ?

Non, les termes et concepts sont synonymes.

• Les mesures de matières dissoutes totales (TDS) doivent-elles être égales aux mesures de dureté générale (GH) ?

La dureté fait référence à la concentration d'ions métalliques multivalents dans l'eau, généralement exprimée en équivalents calcium. En d’autres termes, il s’agit des parties par million pour ce nombre d’ions si vous supposiez qu’ils étaient tous du calcium. Pour une solution contenant à parts égales du chlorure de calcium et de magnésium, les mesures TDS et GH différeraient légèrement car la mesure GH traiterait tous les cations comme s'il s'agissait de calcium, alors que le TDS devrait tenir compte des différentes tailles des ions magnésium et calcium.

De nombreux autres solides généralement dissous dans l’eau, comme le chlorure de sodium, ne contribuent pas à la dureté : ils contribueraient au TDS mais pas à la GH. Par conséquent, dans l’eau potable, la mesure du TDS est généralement très différente de la mesure du GH.

• Je comprends que la dureté carbonatée (KH) n’est pas vraiment une mesure de la teneur en minéraux mais plutôt la mesure du potentiel tampon créé par les ions chargés négativement. Cela signifie-t-il que je peux soustraire mes valeurs KH de mes valeurs GH pour estimer la dureté permanente de mon eau ?

KH (dureté carbonatée ou dureté temporaire) est une mesure des ions carbonate et bicarbonate dans l'eau. Ces ions sont éliminés lorsque l'eau bout, formant des dépôts de carbonate de calcium ( calcaire ). La dureté restante est appelée dureté permanente. La dureté permanente et la dureté temporaire, additionnées, constituent la dureté totale ou dureté générale (GH) . Ainsi, la différence entre la dureté totale (GH) et la dureté temporaire (KH) correspond exactement à votre dureté permanente.

• Comment le cation H+ se lie-t-il avec H ₂ O ? Forme-t-il sa propre liaison ionique avec le côté négatif de la partie oxygène de la molécule d’eau ?

Dans l'eau, les atomes d'hydrogène et d'oxygène forment des liaisons covalentes . Dans ce type de liaison, les atomes d’hydrogène et d’oxygène partagent deux électrons, au lieu qu’un atome perde un électron et qu’un atome en gagne un. Lorsqu'un acide est dissous dans l'eau, les ions hydrogène libérés par l'acide se lient de manière covalente aux molécules d'eau pour former des ions H₃O ⁺ .

Dans la molécule H₂O, chaque atome d’hydrogène apporte un électron à la liaison ; l'autre vient de l'atome d'oxygène. Dans l’ion H₃O ⁺ , les deux électrons de la liaison proviennent de l’atome d’oxygène, mais ils sont partagés entre les atomes d’oxygène et d’hydrogène, formant une liaison covalente coordonnée .

Les références

CH Hendon, L Colonna-Dashwood et M Colonna-Dashwood. 2004. « Le rôle des cations dissous dans l'extraction du café », Journal of Agricultural and Food Chemistry . est ce que je: 10.1021/jf501687c (https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jf501687c)

Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC), 1990. Nomenclature IUPAC de chimie inorganique , 3e éd. (le Livre rouge ), p.118. Société royale de chimie. ISBN0-632-02494-1