LES INTERACTIONS ENTRE MOLECULES 1 Interactions dipôle/dipôle 2 Interaction « Liaison hydrogène » A : liaison entre 2 molécules identiques Exemple B : liaison entre 2 molécules différentes Exemple 1 Exemple 2 3 Interaction dipôle instantané–dipôle induit 4 Résumé des interactions en chimie 5 Interactions et solubilité

Interaction dipôle-dipôle

Interaction dipôle-dipôle par « Liaison hydrogène » Un cas particulier d’interaction dipôle-dipôle, est celui de la « liaison hydrogène ». C’est la plus forte des liaisons intermoléculaires. Elle se manifeste uniquement entre une molécule qui comporte un atome d’hydrogène lié à un atome X très électronégatif (N, O ou F) et un autre atome, Y, possédant un doublet libre (F, O ou N) : l’atome d’hydrogène trés petit pouvant s’approcher fortement de l’atome électonégatif de l’autre molécule. O H X H ----------- Y d- d+ d-

à 25°C alors que l’éthane, de masse molaire identique, est gazeux Exemple 1 L’existence de ces liaisons explique que le méthanol soit à l’état liquide à 25°C alors que l’éthane, de masse molaire identique, est gazeux

Exemple 2 L’existence d’interactions fortes entre les molécules d’eau et le groupe caractéristique OH de l’alcool justifie la solubilité du méthanol dans l’eau (alors que l’éthane y est insoluble).

Exemple 3 O N L’existence de « liaisons hydrogène » fortes entre les molécules d’eau et l’atome d’azote du groupe NHn de l’ammoniac et des amines justifie la solubilité de l’ammoniac et des amines à courte chaîne carbonée dans l’eau.

Interaction dipôle instantané–dipôle induit néon d- Xénon Dans une molécule symétrique, le moment dipolaire est statistiquement nul. Cependant, à chaque instant la dissymétrie aléatoire du nuage électronique confère à la molécule un moment dipolaire instantané. Pendant leur brève existence, ces dipôles induisent d’autres dipôles autour d’eux avec lesquels ils interagissent. Ce sont ces forces qui expliquent que des substances apolaires puissent former des phases condensées et des solutions (benzène, gaz rares, tétrachlorométhane…). Ces forces sont d’autant plus grandes que les électrons sont nombreux et la molécule étendue.

Résumé des interactions en chimie Force ÉnergiekJ/mol Portée Entre atomes ou ions Covalente Très forte 100 à 500 longue Ionique 1/r2 Entre molécules ou entre molécules et ions Liaison hydrogène 1/r7 5 à 30 Très courte Dipôle-dipôle 1/r7 (liquide) 0,5 à 3 (sauf H) Dipôle-dipôle induit 0,02 à 0,5 On désigne sous le nom de forces de Van Der Waals les interactions très faibles

Bibliographie et sites internet Ouvrages : René Didier, Chimie générale 1997, TEC &DOC René Gaboriaud, Physico-chimie des solutions, 1996, Masson P.W Atkins, Éléments de chimie physique, 1998, De Boeck Sites internet http://www.univ-reunion.fr/~briere/clh/lh.htm http://platon.lacitec.on.ca/~dberge/chimie/forces/force01.html http://www.educnet.education.fr/rnchimie/phys/electros_m/vanderwaals/vdwaals.htm http://www.cpe.fr/gmm/mecanique_moleculaire/energie-i_meca_mol.html http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/hbond.htm http://www.sp.uconn.edu/~terry/images/mols/hydrophobicbonds.gif http://www.science.uottawa.ca/%7Eusers/sgambaro/chm1710/ch13_1/sld001.htm http://www.ping.be/at_home/education.htm Un site excellent sur la chimie, désigné par « l’essentiel en chimie organique » de jj wawrzyniak (un bug empêche de l’ouvrir par son adresse) Pour des infos sur produits chimiques, le moteur : www.google.fr

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