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Sciences
Comment un champs magnétique dissocie le NaCl dans l'eau et les rendre des ions Na+ et Cl?
Réponse de Didier Perret
Docteur
Section de chimie et biochimie
Université de Genève
Cette question est bien saugrenue, car en réalité, il n’y a absolument pas besoin de champ magnétique externe pour dissocier du chlorure de sodium, NaCl, dans de l’eau et former les ions chlorure, Cl–, et sodium, Na+ !
Le sel de cuisine, appelé halite dans le langage des cristallographes, est une substance cristalline dont les atomes de sodium et de chlore sont disposés de manière exemplaire dans une maille cubique, où chaque coin du cube est occupé par un atome de chlore et où un atome de sodium se trouve entre chaque atome de chlore. Le centre de chaque côté du cube est occupé par un atome de chlore et, pour compléter le tout, le centre du cube est occupé par un atome de sodium. Chaque atome de chlore a 6 atomes de sodium autour de lui, et vice-versa.
En fait, la nature même de l’atome de chlore, très attracteur d’électrons, et la nature même de l’atome de sodium, très enclin à se séparer d’un électron, fait que lorsque ces atomes se retrouvent l’un à côté de l’autre, l’atome de sodium perd l’un de ses électrons (celui qui se retrouve le plus éloigné du noyau de l’atome), que l’atome de chlore attire à lui. En procédant de la sorte, l’atome de sodium et l’atome de chlore gagnent fortement en stabilité, car l’ion Na+ formé et l’ion Cl– formé ont acquis une structure électronique qui ressemble à celle des gaz nobles (hélium, néon, argon, krypton, xénon, radon), lesquels sont particulièrement stables.
Cependant, dès que le chlorure de sodium se retrouve dans l’eau, le processus de dissolution du solide est immédiat. Les molécules d’eau, H2O, constituées elles-mêmes d’un atome d’oxygène, O, flanqué de deux atomes d’hydrogène, H, ont une caractéristique particulière: l’atome d’oxygène est plutôt fortement chargé négativement, car il est avide en électrons et il a attiré à lui l’unique électron de chacun des deux atomes d’hydrogène (dit inversement: chaque atome d’hydrogène a libéré son unique électron, qui est attiré par l’atome d’oxygène).
Dans cette situation, le chlorure de sodium et l’eau vont se comporter de manière à compenser chacun les excédents ou déficits de charge que leurs atomes portent. Les ions sodium, Na+, sont attirés vers l’atome d’oxygène chargé négativement des molécules d’eau, tandis que les atomes d’hydrogène chargés positivement d’autres molécules d’eau sont attirés vers l’ion chlorure, Cl–. Ceci conduit immédiatement à la dissociation et solubilisation du chlorure de sodium, qui "disparaît visuellement" dans l’eau. Au final, dans l’eau, les ions Na+ sont entourés de molécules d’eau (avec l’atome d’oxygène tourné vers les ions), tandis que les ions Cl– sont entourés d’autres molécules d’eau (avec les atomes d’hydrogène tournés vers les ions.
Nul besoin, donc, d’un champ magnétique pour réaliser cette dissociation-solubilisation spontanée et instantanée ! Notons toutefois que des chercheurs ont tout de même étudié l’effet d’un champ magnétique externe sur la dissociation-solubilisation du chlorure de sodium dans l’eau. Et leurs conclusions sont que le champ magnétique influence très légèrement (mais de manière quasi imperceptible) la vitesse à laquelle le chlorure de sodium se dissocie-solubilise.
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