CONSTITUTION ET TRANSFORMATION DE LA MATIERE CH6 COHESION DE LA MATIERE
POLARITE ET COHESION DES MOLECULES
I/ RAPPELS (manuel p87)
Dans une molécule formée de 2 atomes identiques : les électrons du doublet liant se trouvent au milieu par rapport aux deux noyaux.
Dans une molécule formée de deux atomes différents, l’un peut attirer le doublet liant davantage que l’autre : on dit alors qu’il est électronégatif.
Dans le cas limite d’une liaison reliant deux atomes ayant une différence d’électronégativité très forte, l’atome le plus électronégatif a totalement capté le doublet d’électrons de la liaison et les deux atomes sont devenus des ions. La liaison n’est plus alors covalente, mais on parle de liaison ionique.
II/ COHESION D’UN SOLIDE IONIQUE
Le chlorure de sodium est un assemblage régulier dans l’espace d’anions et de cations : c’est un solide ionique ou cristal ionique.
La cohésion de la matière est due aux interactions électriques entre les ions : les ions de même signe se repoussent et les ions de signe contraire s’attirent. On parle d’interaction coulombienne (voir Ch11 Interaction force et champs).
Le cristal est électriquement neutre.
Définition : liaison covalente, liaison formée par deux atomes ayant en commun 2 électrons.
Définition : L’électronégativité est la tendance d’un atome à attirer le doublet de la liaison covalente qu’il forme avec un autre atome.
L’électronégativité d’un élément varie suivant sa position dans la classification périodique : (à l’exception des gaz nobles).
Définition : On dit qu’une liaison est polarisée, lorsque deux atomes liés sont d’électronégativité différente.
Modèle du chlorure de sodium Définition : Une molécule est polaire si les positions moyennes des charges positives et négatives ne sont pas confondues
Une molécule est apolaire (non polaire) dans le cas contraire.
Exemple : De quoi est composé le fluorure de calcium ?
Pour respecter l’électro neutralité, combien a-t-on d’ion fluorure pour 1 calcium ?
Quelle est la formule du cristal solide ?
Remarque : les cristaux ioniques à l’état solide ne conduisent pas l’électricité car les ions ne sont pas mobiles.
III COHESION DES SOLIDES MOLECULAIRES
Un solide moléculaire est constitué de molécules, électriquement neutres, régulièrement disposées dans l’espace.
1°) Liaisons de Van der Waals
2°) Liaisons Hydrogène :
Les atomes A et B sont principalement les atomes de fluor F, Oxygène O et azote N. Cette liaison est notée en pointillés et les trois atomes sont alignés.
Représenter la liaison hydrogène s’établissant entre deux molécules d’eau (la cohésion de la glace est assurée par les liaisons hydrogènes)
La liaison hydrogène est plus intense que les interactions de Van der Waals mais beaucoup moins intense qu’une liaison covalente (100 kJ.mol-1).
Les interactions assurent la cohésion des solides et des liquides moléculaires et dans une moindre mesure celle des gaz car les distances entre molécules sont grandes. Ces interactions sont beaucoup plus faibles que les interactions des solides ioniques.
Les pates des geckos comportent des poils très fin qui créent des interactions de Van der Waals avec les surfaces sur lesquelles ils se trouvent. Ils peuvent ainsi grimper sur les surfaces les plus lisses !
La cohésion dans les solides moléculaires provient d’interactions électrostatiques attractives entre nuages électroniques, appelées interactions de Van der Waals.
Une liaison hydrogène est une interaction attractive établie entre un atome d’hydrogène, lié à un atome très électronégatif A, est une atome B très électronégatif porteur d’un doublet d’électrons non liant.
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POLARITE ET SOLUBILITE
I/ SOLUBILITE D’UNE ESPECE CHIMIQUE
Un solvant constitué de molécules polaires est un solvant polaire.
Un solvant constitué de molécules apolaires est un solvant apolaire.
Un soluté est soluble dans un solvant si les interactions qui s’exercent entre les entités (molécules, ions) du soluté sont de même type que celles qui s’exercent entre les molécules de solvant.
Les solutés moléculaires polaires sont généralement solubles dans les solvants polaires Les solutés moléculaires apolaires sont généralement solubles dans les solvants apolaires L’eau ne dissous pas l’huile, constituée de molécules organiques apolaires.
II/ DISSOLUTION D’UN SOLIDE IONIQUE DANS UN SOLVANT :
Les solides ioniques sont solubles dans les solvants polaires. (Présence d’interactions électrostatiques entre les ions du solide et les molécules de solvant).
L’eau est un solvant polaire donc elle dissout les solides ioniques. Introduisons du chlorure de sodium dans le l’eau.
Lorsque le cristal est introduit dans l’eau, il perd sa cohésion, les ions se dispersent.
Quelle est l’équation de dissolution ?
Étapes de la dissolution Observez l’animation et compléter les définitions
Dès la mise en solution, des interactions électriques apparaissent entre les molécules d’eau et les ions. Elles fragilisent la structure et affaiblissent les liaisons ioniques : c’est la ………..
Les molécules d’eau entourent chaque ion. Elles s’orientent en présentant le pôle de signe opposé à la charge de l’ion : c’est la ………...ou ………..
Les ions sont totalement dispersés dans la solution : c’est la
………...
III EXTRACTION PAR SOLVANT (cf AE EXTRACTION LIQUIDE- LIQUIDE )
