Etude de la solvatation dans des solutions aqueuses de mannitol et de sorbitol

Laboratoire d'Electrochimie, U.A. 430, Université Pierre et Marie Curie. Paris, France.

Résumé

Des solutions aqueuses de mannitol et de sorbitol sont utilisées pour constituer des solvants iso-diélectriques afin de déterminer les composantes non coulombiennes de l'enthalpie de solvatation et de mettre en évidence le terme d'énergie de déstructuration du solvant.

En premier lieu, on détermine avec précision la viscosité, la constante diélectrique et les volumes partiels molaires des solutions aqueuses de mannitol et de sorbitol. Ces deux hexitols diastéréo-isomères sont briseurs de la structure quasi-cristalline de l'eau, l'effet étant nettement plus marqué dans le cas du sorbitol.

Des mesures très précises de l'enthalpie de solution de NaBr et de Bu₄NBr dans des solutions aqueuses de ces deux polyols, montrent que l'effet briseur de structure rend plus exothermique la solvatation de Na⁺ et Br^–, mais fait décroître l'énergie de solvatation des ions hydrophobes renforceurs de structure.

Abstract

Aqueous solutions of mannitol and of sorbitol are used as iso-dielectric mixed solvents so as to determine the non coulombic components of the solvation enthalpy and to bring evidence for the contribution of the energy of the solvent structure breaking.

Firstly, we provide precise measurements of the viscosity, the dielectric constant and the partial molar volumes of aqueous solutions of mannitol and of sorbitol. These two diastereoisomer hexitols proved to be breakers of the ice-like structure of water, the effect being markedly more pronounced in the case of sorbitol.

Very precise determinations of solution enthalpy of NaBr and of Bu₄NBr in aqueous solutions of these two polyols, show that the structure breaking effect makes the solvation of Na⁺ and Br^– more exothermic, but contributes to decrease the solvation energy of structure making hydrophobic ions, such as the tetraalkylammonium.