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| cours:lycee:generale:premiere_generale:physique_chimie:structure_et_propriete_de_la_matiere [2025/06/18 00:34] – prof67 | cours:lycee:generale:premiere_generale:physique_chimie:structure_et_propriete_de_la_matiere [2025/06/18 00:41] (Version actuelle) – [Chapitre 4 : Solides ioniques et moléculaires et calcul de concentration] prof67 |
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| L'**électronégativité** est la capacité d'un atome à attirer les électrons d'une liaison covalente. Elle est une grandeur relative qui varie selon la nature de l'atome. Plus l'électronégativité d'un atome est forte, plus il attire les électrons vers lui. Une différence d'électronégativité entre deux atomes liés par une liaison covalente crée une **liaison polaire**, c'est-à-dire une liaison où les électrons ne sont pas partagés équitablement. Le centre de gravité des charges positives n’est pas confondu avec celui des charges négatives. La liaison est alors caractérisée par un **moment dipolaire**. Au contraire, une liaison entre deux atomes ayant la même électronégativité est **apolaire**. Les électrons sont répartis équitablement entre les deux atomes. | L'**électronégativité** est la capacité d'un atome à attirer les électrons d'une liaison covalente. Elle est une grandeur relative qui varie selon la nature de l'atome. Plus l'électronégativité d'un atome est forte, plus il attire les électrons vers lui. Une différence d'électronégativité entre deux atomes liés par une liaison covalente crée une **liaison polaire**, c'est-à-dire une liaison où les électrons ne sont pas partagés équitablement. Le centre de gravité des charges positives n’est pas confondu avec celui des charges négatives. La liaison est alors caractérisée par un **moment dipolaire**. Au contraire, une liaison entre deux atomes ayant la même électronégativité est **apolaire**. Les électrons sont répartis équitablement entre les deux atomes. |
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| * *Exemple:** La liaison H-Cl est polaire car le chlore (Cl) est plus électronégatif que l'hydrogène (H). La liaison C-C est apolaire. | * **Exemple:** La liaison H-Cl est polaire car le chlore (Cl) est plus électronégatif que l'hydrogène (H). La liaison C-C est apolaire. |
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| ==== 1.2 Molécules polaires et apolaires ==== | ==== 1.2 Molécules polaires et apolaires ==== |
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| * Une molécule est **apolaire** si le vecteur somme de tous les moments dipolaires des liaisons est nul. La distribution des charges est symétrique. | * Une molécule est **apolaire** si le vecteur somme de tous les moments dipolaires des liaisons est nul. La distribution des charges est symétrique. |
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| * *Exemples:** L'eau (<m>H_2O</m>) est une molécule polaire car ses liaisons O-H sont polaires et sa géométrie angulaire conduit à une séparation des charges. Le dioxyde de carbone (<m>CO_2</m>) est une molécule linéaire apolaire malgré la polarité des liaisons C=O. La symétrie de la molécule annule les moments dipolaires. | * **Exemples:** L'eau (<m>H_2O</m>) est une molécule polaire car ses liaisons O-H sont polaires et sa géométrie angulaire conduit à une séparation des charges. Le dioxyde de carbone (<m>CO_2</m>) est une molécule linéaire apolaire malgré la polarité des liaisons C=O. La symétrie de la molécule annule les moments dipolaires. |
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| * *Question de réflexion:** Pourquoi le tétrachlorure de carbone (<m>CCl_4</m>) est-il une molécule apolaire alors qu'il contient des liaisons polaires ? | * **Question de réflexion:** Pourquoi le tétrachlorure de carbone (<m>CCl_4</m>) est-il une molécule apolaire alors qu'il contient des liaisons polarisées? |
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| ===== Chapitre 2 : Cohésion et interactions intermoléculaires ===== | ===== Chapitre 2 : Cohésion et interactions intermoléculaires ===== |
| La **règle "similaire dissout similaire"** indique que les solutés polaires se dissolvent bien dans les solvants polaires, et les solutés apolaires se dissolvent bien dans les solvants apolaires. Cela est dû à la nature des interactions intermoléculaires. Les interactions soluté-solvant doivent être plus fortes que les interactions soluté-soluté et solvant-solvant pour que la dissolution se produise. | La **règle "similaire dissout similaire"** indique que les solutés polaires se dissolvent bien dans les solvants polaires, et les solutés apolaires se dissolvent bien dans les solvants apolaires. Cela est dû à la nature des interactions intermoléculaires. Les interactions soluté-solvant doivent être plus fortes que les interactions soluté-soluté et solvant-solvant pour que la dissolution se produise. |
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| * *Exemples:** Le sel (NaCl), un solide ionique polaire, se dissout bien dans l'eau, un solvant polaire. L'huile, un mélange de molécules apolaires, ne se dissout pas dans l'eau. La **miscibilité** est la capacité de deux liquides à se mélanger. L'eau et l'huile ne sont pas miscibles. | * **Exemples:** Le sel (NaCl), un solide ionique polaire, se dissout bien dans l'eau, un solvant polaire. L'huile, un mélange de molécules apolaires, ne se dissout pas dans l'eau. La **miscibilité** est la capacité de deux liquides à se mélanger. L'eau et l'huile ne sont pas miscibles. |
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| * *Question de réflexion:** Comment expliquer la solubilité du dioxyde de carbone (<m>CO_2</m>) dans l'eau, sachant qu'il est une molécule apolaire? | * **Question de réflexion:** Comment expliquer la solubilité du dioxyde de carbone (<m>CO_2</m>) dans l'eau, sachant qu'il est une molécule apolaire? |
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| ===== Chapitre 4 : Solides ioniques et moléculaires et calcul de concentration ===== | ===== Chapitre 4 : Solides ioniques et moléculaires et calcul de concentration ===== |
| avec <m>c</m> en mol/L, <m>n</m> en mol et <m>V</m> en L. | avec <m>c</m> en mol/L, <m>n</m> en mol et <m>V</m> en L. |
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| * *Exercice:** On dissout 5,85 g de chlorure de sodium (NaCl, M = 58,5 g/mol) dans 250 mL d'eau. Calculer la concentration en quantité de matière des ions <m>Na^+</m> et <m>Cl^-</m> dans la solution. | * **Exercice:** On dissout 5,85 g de chlorure de sodium (NaCl, M = 58,5 g/mol) dans 250 mL d'eau. Calculer la concentration en quantité de matière des ions <m>Na^+</m> et <m>Cl^-</m> dans la solution. |
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| * *Correction:** | * **Correction:** |
| 1. Calcul de la quantité de matière de NaCl : <m>n(NaCl) = (m(NaCl)) / (M(NaCl)) = (5.85 g) / (58.5 g / mol) = 0.1 mol</m> | - Calcul de la quantité de matière de NaCl : <m>n(NaCl) = (m(NaCl)) / (M(NaCl)) = (5.85 g) / (58.5 g / mol) = 0.1 mol</m> |
| 2. Dans une solution de NaCl, il y a 1 ion Na⁺ et 1 ion Cl⁻ par formule unitaire de NaCl : <m>n(Na^+) = n(Cl^-) = n(NaCl) = 0.1 mol</m> | - Dans une solution de NaCl, il y a 1 ion Na⁺ et 1 ion Cl⁻ par formule unitaire de NaCl : <m>n(Na^+) = n(Cl^-) = n(NaCl) = 0.1 mol</m> |
| 3. Calcul de la concentration des ions: <m>c(Na^+) = c(Cl^-) = (n(Na^+)) / (V) = (0.1 mol) / (0.25 L) = 0.4 mol / L</m> | - Calcul de la concentration des ions: <m>c(Na^+) = c(Cl^-) = (n(Na^+)) / (V) = (0.1 mol) / (0.25 L) = 0.4 mol / L</m> |
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| * *Cas particulier des savons:** Les savons sont des molécules amphiphiles, c'est-à-dire qu'elles possèdent une partie polaire (hydrophile) et une partie apolaire (hydrophobe). La partie polaire interagit avec l'eau, tandis que la partie apolaire interagit avec les graisses. Cette propriété permet aux savons d'émulsionner les graisses, c'est-à-dire de les disperser dans l'eau sous forme de petites gouttelettes. | * **Cas particulier des savons:** Les savons sont des molécules amphiphiles, c'est-à-dire qu'elles possèdent une partie polaire (hydrophile) et une partie apolaire (hydrophobe). La partie polaire interagit avec l'eau, tandis que la partie apolaire interagit avec les graisses. Cette propriété permet aux savons d'émulsionner les graisses, c'est-à-dire de les disperser dans l'eau sous forme de petites gouttelettes. |
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| ===== Résumé ===== | ===== Résumé ===== |
