Première S 2015-2016
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Première S 2015-2016

Cohésion et dissolution des solides ioniques et moléculaires

SolideIoniqueMoléculaire
Molécule polaireMolécule apolaire
Cohésion assurée parLes interactions électrostatiques entre les ions de charges opposées

Les interactions intermoléculaires :

  • Liaisons de Van der Waals
  • Éventuellement liaisons hydrogène

Solubilité dans un solvant polaire (comme l'eau)ÉlevéeÉlevéeFaible
Solubilité dans un solvant apolaire (comme le cyclohexane)FaibleFaibleÉlevée

Électronégativité

L’électronégativité est une grandeur qui traduit la capacité d'un atome engagé dans une liaison covalente à attirer les électrons de la liaison.

  • Les éléments hydrogène H et carbone C ont pratiquement la même électronégativité.
  • L'électronégativité de l'oxygène O est supérieure a celle de l'azote N , elle-même supérieure à celle du carbone C .

Liaison polarisée

Une liaison entre deux atomes est polarisée si ces deux atomes ont des électronégativités différentes.

Molécule polaire

Une molécule polaire est une molécule dont les barycentres (les centres géométriques) des charges partielles positives et négatives ne sont pas confondus.

Interactions de Van der Waals

Les interactions de Van der Waals sont dues à l'attraction électrostatique entre deux nuages électroniques de deux molécules, lesquels fluctuent constamment dans le temps. Elles sont :

  • De faible intensité
  • Effectives seulement à courte distance
  • D'autant plus intenses que les molécules sont longues

Liaison hydrogène

La liaison hydrogène est une interaction électrostatique, plus intense que la liaison de Van der Waals. Elle s’établit entre un atome d'hydrogène d'une molécule lié à un atome très électronégatif (comme O, N, F ou Cl ) et un atome électronégatif d'une autre molécule.
Cette liaison est notée en pointillés et les 3 atomes concernés sont alignés.

L'équation de dissolution d'un solide est le bilan des trois étapes de la dissolution (dissociation, solvatation et dispersion) :

  • Le solvant n'apparaît pas dans l'équation de dissolution (on peut éventuellement l'écrire au-dessus de la flèche).
  • L'équation doit traduire les lois de conservation des éléments chimiques et de la charge électrique.
  • De même que le solide ionique, la solution obtenue est toujours électriquement neutre.
  • Pour les espèces chimiques solvatées par l'eau, on note "aq" qui signifie "aqueux".

Pour un soluté ionique :

ApBq(s)pAq+(aq)+qBp(aq)

Pour un soluté moléculaire :

A(s)A(aq)

Concentration molaire effective

La concentration molaire effective [X] d'une espèce chimique X présente en solution est égale au rapport de la quantité de matière de cette espèce présente en solution nXpar le volume de solution Vsolution :

[X](mol.L1)=nX(mol)Vsolution(L)

La concentration effective des ions en solution est liée à la concentration en soluté, conformément à l'équation de dissolution.

Pour extraire une espèce chimique d'un mélange, on peut ajouter un solvant dans lequel l'espèce à extraire est plus soluble que dans le solvant de départ. Le solvant ajouté et le mélange de départ ne doivent pas être miscibles pour qu'on puisse les séparer en utilisant une ampoule à décanter.

État physiqueEffet d'un transfert thermique reçu
Solide

Augmentation du mouvement de vibration des particules autour de leur position fixe

Liquide

Augmentation du mouvement désordonné des particules

Gaz

Augmentation de la vitesse des particules (très éloignées les unes des autres)

Évolution de la température lors du changement d'état d'un corps pur

À pression constante, le changement d'état d'un corps pur s'effectue à température constante. On parle de palier de changement d'état.

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