19-Cohesion_de_la_matiere
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LA COHÉSION DE LA MATIÈRE LE SOLIDE IONIQUE, Comment ça tient ? Cristal de sel NaCl(s) Cristal de sulfate de cuivre CuSO4 (s) Cristal de fluorure de calcium CaF2 (s) Cl- Na+ Les anions (-) et cations (+) sont régulièrement disposés dans l’espace Cation (+) Anion (-) Les anions et cations sont liés par des forces électromagnétiques attractives : c’est la liaison ionique. La cohésion du solide ionique est ainsi assurée. LE SOLIDE MOLÉCULAIRE, comment ça tient ? La polarité d’une liaison covalente RAPPEL liaison covalente = chaque atome apporte un électron de sa couche externe (de valence) La polarité d’une liaison covalente En réalité, un doublet liant n’est pas toujours également réparti entre les 2 atomes. La polarité d’une liaison covalente En réalité, un doublet liant n’est pas toujours également réparti entre les 2 atomes. Ici, Cl attire à lui « la couverture électronique ». Le nuage électronique entourant la liaison est donc déformé. La polarité d’une liaison covalente En réalité, un doublet liant n’est pas toujours également réparti entre les 2 atomes. Ici, Cl attire à lui « la couverture électronique ». Le nuage électronique entourant la liaison est donc déformé. Chaque atome porte alors une charge électrique partielle . L’électronégativité des éléments Linus PAULING (1901-1994) Electronegativity = « the power of an atom in a molecule to attract electrons to itself » L’électronégativité des éléments Linus PAULING (1901-1994) Electronegativity = « the power of an atom in a molecule to attract electrons to itself » F, N, O, S… très électronégatifs - H, Li, Na, K… très électropositifs + Les types de liaison entre les atomes Remarque : Une liaison C-H est considérée comme apolaire. Les interactions de Van der Waals Johannes Diderik VAN DER WAALS (1837-1923) Il est lauréat du prix nobel de physique de 1910 pour ses travaux sur l'équation d'état des gaz et des liquides. Les interactions de Van der Waals Cas des solides constitués de molécules polaires Exemple : Chlorure d’iode I-Cl + - Les interactions de Van der Waals Cas des solides constitués de molécules polaires Exemple : Chlorure d’iode I-Cl + - Les molécules s’orientent de telle sorte que l’atome chargé + soit attiré par l’atome chargé - : c’est l’interaction de Van der Waals. Il y a cohésion du solide moléculaire. Les interactions de Van der Waals Cas des solides constitués de molécules non polaires Exemple : Le diiode I2 IA IB Les interactions de Van der Waals Cas des solides constitués de molécules non polaires Exemple : Le diiode I2 IA IB Dans la molécule I2, les électrons du doublet liant sont statistiquement aussi souvent proche de IA que de IB. Les interactions de Van der Waals Cas des solides constitués de molécules non polaires Exemple : Le diiode I2 IA IB Dans la molécule I2, les électrons du doublet liant sont statistiquement aussi souvent proche de IA que de IB. Néanmoins, à un instant donné, les électrons peuvent être plus proches de l’un des atomes I. La molécule I2 est alors polarisée un bref instant. + - Chaque molécule de I2 étant chargée un bref instant, elles se lient entre elles par des interactions de VdW. Il y a alors cohésion du solide moléculaire. Une application : Le Gecko Ce sont les interactions de VdW qui assurent une adhésion très puissantes des pattes du gecko sur des surfaces très lisses comme le verre. Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène. Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène. Formation d’une liaison hydrogène Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène. 2- + Cas de H2O + + Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène. Les 2 molécules se lient grâce à une LIAISON HYDROGÈNE 2- + Cas de H2O + + La cohésion de la glace A l’état SOLIDE, la glace est composée de très nombreuses liaisons hydrogènes. La cohésion du sucre Saccharode : C12H22O11 La cohésion du sucre Saccharode : C12H22O11 Les liaisons hydrogènes entre molécules sont responsable de la cohésion du sucre. EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Concerne les SOLIDES IONIQUES EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides I2 Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Concerne les SOLIDES IONIQUES Liaisons Hydrogènes (liaisons 10 fois plus intenses que VdW classiques) Concerne les SOLIDES MOLÉCULAIRES EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides I2 Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Concerne les SOLIDES IONIQUES Liaisons Hydrogènes (liaisons 10 fois plus intenses que VdW classiques) Liaisons VdW (liaisons faibles énergétiquement) Concerne les SOLIDES MOLÉCULAIRES FIN L’eau à l’état LIQUIDE L’eau à l’état LIQUIDE A l’état LIQUIDE, des molécules H2O sont toujours liées entre elles par des liaisons H mais en moins grand nombre. Les molécules peuvent donc se déplacer (agitation). L’eau à l’état GAZEUX L’eau à l’état GAZEUX A l’état GAZEUX, plus aucune liaison hydrogène n’est présente. Les molécules H2O sont éloignées les unes des autres et leur agitation est permanente. Exemple 1 : CH3OH (méthanol) 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène ------------ Liaison covalente Exemple 1 : CH3OH (méthanol) 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène ------------ Liaison covalente Liaison hydrogène Exemple 1 : CH3OH (méthanol) 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène ------------ Liaison covalente Liaison H Liaison hydrogène Exemple 1 : CH3OH (méthanol) Exemple 2 : CH3NH2 (méthanamine) 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène ------------ Liaison covalente Liaison H Liaison hydrogène Exemple 1 : CH3OH (méthanol) Exemple 2 : CH3NH2 (méthanamine) 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène Liaison hydrogène ------------ Liaison covalente Liaison H Liaison hydrogène Liaison covalente Exemple 3 : La molécule d’ADN Exemple 3 : La molécule d’ADN ADÉNINE et THYMINE Exemple 3 : La molécule d’ADN ADÉNINE et THYMINE GUANINE et CYTOSINE
