1 - L'interaction responsable de la cohésion des solides ioniques est : l'interaction gravitationnelle l'interaction électrique entre les cations et les anions l'interaction électrique entre les cations l'interaction forte Bien qu'attractive l'interaction gravitationnelle entre les ions du cristal est négligeable devant l'interaction électrique. Quant à l'interaction forte sa portée ne dépasse pas celle du noyau. L'interaction électrique entre un cation, chargé positivement, et un anion, chargé négativement, est attractive et elle est plus intense que l'interaction électrique répulsive entre les ions de charge de même signe. 2 - Un cristal ionique constitué d'ions aluminium Al3+ et d'ions oxyde O2- a pour formule : Al2O3 Al3O2 AlO Un cristal ionique est électriquement neutre. Les charges positives portés par l'ensemble des cations compensent les charges négatives de l'ensemble des anions. D'un point de vue statistique, il faut donc 3 ions aluminium pour compenser la charge négative portée par 2 ions oxyde. 3 - Dans un cristal ionique de fluorure de calcium CaF2, chaque ion Ca2+ a pour plus proches voisins : des ions calcium Ca2+ des ions fluorure de formule Fdes ions fluorure de formule F2des ions calcium et des ions fluorure La formule statistique montre que pour un ion calcium on a 2 ions fluorure. Le cristal ionique étant électriquement neutre, l'ion fluorure a pour formule F-. Chaque cation d'un cristal ionique est entouré d'anions et inversement. C'est cette disposition qui assure la cohésion du cristal ionique. 4 - Un atome A est plus électronégatif qu'un atome B s'il a tendance : à repousser les électrons de la liaison covalente qui le lie à B à attirer les électrons de la liaison covalente qui le lie à B à repousser les protons de l'atome B avec lequel il est lié à attirer les protons de l'atome B avec lequel il est lié L'électronégativité est une grandeur permettant d'évaluer l'affinité qu'a un atome pour les électrons. 5 - Voici l'électronégativité sur l'échelle de Pauling de quelques atomes : H : 2,1 O : 3,5 C : 2,5 Quelles sont les liaisons polaires ou polarisées ? C-C C-H C=O O-H Pour qu'une liaison soit polarisée, il faut que les deux atomes liés par celle-ci présentent une différence d'électonégativité supérieure à 0,5. 6 - Les interactions de Van der Waals sont des interactions : entre ions entre un ion et une molécule intermoléculaires (entre les molécules) intramoléculaires (dans une molécule) Les interactions de Van de Waals sont des interactions électriques intermoléculaires de plus faible intensité que les liaisons hydrogène et d'intensité beaucoup plus faible que les interactions électriques entre cations et anions. 7 - Le schéma d'une liaison hydrogène (représentée par des pointillés rouges) peut être : réponse A réponse B réponse C réponse D Une liaison hydrogène s'établit entre un atome d'hydrogène lié à un atome très électronégatif (oxygène, azote et fluor) et un autre atome d'azote, d'oxygène ou de fluor. 8 - Dans le phénol, solide de formule C6H5—OH, la cohésion est assurée : par des liaisons hydrogène et des intercations de Van der Waals. uniquement par des interactions de Van der Waals. uniquement par des liaisons hydrogène. par des interactions ioniques D'après sa formule, le phénol est un solide moléculaire présentant un groupe caractéristique hydroxyle —OH. Ainsi l'atome d'hydrogène d'un groupe hydroxyle peut établir une liaison hydrogène avec l'atome d'oxygène du groupe hydroxyle d'une autre molécule. De plus, entre toutes molécules existent des interactions de Van der Waals, de plus faible intensité que les laisons hydrogène. 9 - Tout apport d'énergie thermique à un corps pur moléculaire solide : rompt des interactions intermoléculaires rompt des liaisons hydrogène augmente l'agitation des molécules augmente nécessairement sa température. Un apport d'énergie thermique augmente l'agitation des molécules. Cependant si cette agitation n'est pas suffisante, les liaisons intermoléculaires (Van der Waals ou liaison hydrogène) ne cèdent pas. Enfin un apport de chaleur peut provoquer une élévation de la température ou/et provoquer un changement d'état. Lorsqu'un apport de chaleur provoque le changement d'état d'un corps pur, sa température reste constante durant tout le changement d'état. 10 - La température d'ébullition de l'éthane de formule CH3—CH3 est de -89 °C tandis que celle du méthanol de formule CH3—OH est de 65 °C. Cette différence entre ces deux températures est due : aux interactions de Van der Waals plus intenses avec le méthanol. aux interactions de Van der Waals plus intenses avec l'éthane. à la présence de liaisons hydrogène entre les molécules d'éthane. à la présence de liaisons hydrogène entre les molécules de méthanol. Cet écart important entre ces deux températures d'ébullition est forcément dû à la présence de liaisons hydrogène beaucoup plus intense que les interactions de Van der Waals. Il faut donc apporter beaucoup plus d'énergie pour rompre ce type de liaison. Les molécules d'éthane ne peuvent établir des liaisons hydrogène car elles ne présentent pas d'atome très électronégatif comme l'oxygène, l'azote ou le fluor. QCM n°7 : A propos de la théorie de l’hybridation, cas de la molécule PCl5, avec Z(P)= 15, quelles sont la ou les proposition(s) correcte(s) ? A) L’atome de phosphore est excité. B) Le phosphore possède quatre orbitales hybridées sp3. C) La géométrie de base de la molécule est bipyramidale à base triangulaire. D) Les atomes de chlore sont tous espacés d’un angle de120°. E) Cette molécule n’existe pas. F) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
