CHAPITRE 11 : COHESION DES SOLIDES IONIQUES ET …
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CHAPITRE 11 :
COHESION DES
SOLIDES IONIQUES
ET MOLECULAIRES
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compétences:
• Interpréter la cohésion des solides ioniques et
moléculaires
• Réaliser des expériences d'électrisation
• Recueillir et exploiter des informations sur les
applications de la structure de certaines
molécules
• Alcanes/ alcools, miscibilité, distillation
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I ) DIFFÉRENTS ETATS DE LA MATIERE:
• Gaz
• Liquide
• solide
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II .COMMENT INTERPRÉTER LA COHÉSION
DES SOLIDES IONIQUES?
1. Electrisation
• par contact
• par frottement
Les électrons se déplacent dans un solide, les électrons sont transférés d'un corps à l'autre.
Deux corps portant des charges de même signe se repoussent alors que des corps portant des charges de signe contraire s'attirent.
voir TP électrisation.
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2. CRISTAL IONIQUE
• Un solide ionique est un empilement régulier d'anions et de
cations dans l'espace.
• Dans un cristal ionique chaque ion s’entoure d’ions de signes opposés. L’interaction électrostatique existant entre ces ions de charges contraires assure la cohésion du solide ionique.
• la liaison ionique assure la cohésion d’un solide ionique
• Exemple de solide ionique : le sel de cuisine NaCl (chlorure de sodium), constitué d’ions Na+ et Cl-
• Un solide ionique est neutre
• Les solides ioniques ne conduisent pas l’électricité car les ions ne sont pas mobiles.
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Exemple :
Na2SO4 est constitué de 2 ions sodium Na+ pour
1 ion sulfate SO42-
Ce solide ionique se nomme : sulfate de
sodium
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8
QUELQUES STRUCTURES
CRISTALLINES
De nombreux solides ioniques et métalliques
cristallisent dans ces trois systèmes :
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9
QUELQUES MINÉRAUX CRISTALLISÉS
IONIQUES
Remarquer la correspondance
macroscopique-microscopique
modèle de la structure
cubique par diffraction
des rayons X
Cristaux de fluorine CaF2
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3.LOI DE COULOMB
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III. NOTION D'ÉLECTRONÉGATIVITÉ
Activité
Définition: (à dicter)
Les électrons engagés dans une liaison covalente peuvent ne pas être partagés de manière identique entre les 2 atomes engagés dans la liaison : un des atomes est « radin » ou « Picsou » et a tendance à « garder » pour lui les électrons. On dit que la liaison est polarisée.
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Si la différence d'électronégativité est
importante, la liaison devient polarisée.
Il se forme un dipôle électrique constitué de 2
charges ponctuelles de charges opposées +q
et - q séparées d'une distance d.
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IV. CARACTÈRE POLAIRE D’UNE MOLÉCULE
Vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=amANIY-
Pl_g
filet d'eau
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V. Comment interpréter la cohésion des solides
moléculaires?
Un solide moléculaire est un empilement régulier de
molécules dans l'espace.
ex: la molécule d'eau à l'état solide (flocon de
neige).
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LIAISON COVALENTE DANS LES
SOLIDES
• La température de fusion des composés covalents est très élevée :
le diamant fond à 3500 K et le graphite se sublime à 3700 K.
Structure de la cristobalite
SiO2
partiellement ionique
Si
O
Quartz Graphite : structure en
plans liés par forces de
Van der Waals.
Diamant : structure
tétraédrique liée par
covalence forte.
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1.LIAISONS DE VAN DER WAALS
Voir activité
Comment expliquer que le sucre soit solide ?
Comment expliquer que les molécules de sucre s’accrochent entre elles ?
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Dicter la conclusion
Exemple:
La molécule ICl est polarisée et la charge
partielle négative est portée par l’atome de
chlore.
Les interactions électrostatiques entre ces dipôles instantanés assurent la cohésion du solide moléculaire.
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2.LA LIAISON HYDROGÈNE
Activité
C’est un cas particulier .
+ forte intensité que Van Der Waals « classique »
Elle se forme entre un atome d’hydrogène lié à un atome très électronégatif (O, N, F) et un atome très électronégatif (O, N, F) et porteur d'un doublet non liant.
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Toute molécule qui possède des groupes –O-H présente des liaisons hydrogène qui vont participer, en plus des liaisons de Van der Waals, à la cohésion du solide moléculaire.
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1) Evolution des températures de
changement d’état en fonction de la
longueur de la chaîne carbonée:
VI) Applications alcanes/alcools
Les températures de fusion et
d’ébullition des alcanes
augmentent avec la longueur de
leur chaîne carbonée.
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2) EVOLUTION DES TEMPÉRATURES DE
CHANGEMENT D’ÉTAT EN FONCTION DU NOMBRE
DE RAMIFICATIONS :
Pour des alcanes
isomères, linéaires ou
ramifiés, on constate que la
température d’ébullition est
d’autant plus basse que
l’alcane est ramifié.
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3) LA DISTILLATION FRACTIONNEE
powerpoint distillation
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• Un montage de distillation fractionné permet de
réaliser la séparation des espèces d’un liquide
homogène en fonction des températures
d’ébullition des espèces présentes.
• Ex 12 p 208
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4) TEMPÉRATURES DE CHANGEMENT D’ÉTAT :
• Les températures d’ébullition
des alcools augmentent avec
la longueur de leur chaîne
carbonée.
• Les températures d’ébullition
des alcools sont supérieures
à celles des alcanes de
mêmes chaînes carbonées.
Les alcools sont moins
volatils que les alcanes.
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5) MISCIBILITÉ AVEC L’EAU :
• Toute molécule d’alcool R–OH comporte deux
groupes :
Un groupe hydroxyle – OH : ce groupe est hydrophile (aime l’eau) car il peut établir des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau.
Un groupe alkyle –R : ce groupe est hydrophobe comme les alcanes sont hydrophobes
• La miscibilité des alcools avec l’eau diminue lorsque la longueur de la chaîne carbonée croît.
Ex10,11 , 26 p 209-212
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