LA COHÉSION DE LA MATIÈRE

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1 LA COHÉSION DE LA MATIÈRE

2 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)

3 Cl- Na+ Les anions (-) et cations (+) sont régulièrement disposés dans l’espace

4 Cation (+) Anion (-) Les anions et cations sont liés par des forces électromagnétiques attractives : c’est la liaison ionique.

5 La cohésion du solide ionique est ainsi assurée.

6 LE SOLIDE MOLÉCULAIRE, comment ça tient ?

7 La polarité d’une liaison covalente
RAPPEL liaison covalente = chaque atome apporte un électron de sa couche externe (de valence)

8 La polarité d’une liaison covalente
En réalité, un doublet liant n’est pas toujours également réparti entre les 2 atomes.

9 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.

10 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 .

11 L’électronégativité des éléments
Linus PAULING ( ) Electronegativity = « the power of an atom in a molecule to attract electrons to itself »

12 L’électronégativité des éléments
Linus PAULING ( ) 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 +

13 Les types de liaison entre les atomes
Remarque : Une liaison C-H est considérée comme apolaire.

14 Les interactions de Van der Waals Johannes Diderik VAN DER WAALS
( ) Il est lauréat du prix nobel de physique de 1910  pour ses travaux sur l'équation d'état des gaz et des liquides.

15 Les interactions de Van der Waals
 Cas des solides constitués de molécules polaires Exemple : Chlorure d’iode I-Cl + -

16 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.

17 Les interactions de Van der Waals
 Cas des solides constitués de molécules non polaires IA Exemple : Le diiode I2 IB

18 Les interactions de Van der Waals
 Cas des solides constitués de molécules non polaires IA IB Exemple : Le diiode I2 Dans la molécule I2, les électrons du doublet liant sont statistiquement aussi souvent proche de IA que de IB.

19 Les interactions de Van der Waals
 Cas des solides constitués de molécules non polaires IA IB Exemple : Le diiode I2 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. + -

20 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.

21 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.

22 Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène.

23 Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène.
Formation d’une liaison hydrogène

24 Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène.
2  -  + Cas de H2O  +  +

25 Une interaction de VdW particulière : la liaison hydrogène.
Les 2 molécules se lient grâce à une LIAISON HYDROGÈNE 2  -  + Cas de H2O  +  +

26 La cohésion de la glace A l’état SOLIDE, la glace est composée de très nombreuses liaisons hydrogènes.

27 La cohésion du sucre Saccharode : C12H22O11

28 La cohésion du sucre Saccharode : C12H22O11 Les liaisons hydrogènes entre molécules sont responsable de la cohésion du sucre.

29 EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides
Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Concerne les SOLIDES IONIQUES

30 EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides
Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Liaisons Hydrogènes (liaisons 10 fois plus intenses que VdW classiques) Concerne les SOLIDES IONIQUES Concerne les SOLIDES MOLÉCULAIRES

31 EN RÉSUMÉ : les interactions dans les solides
Liaisons électrostatiques (beaucoup intenses que les liaisons VdW) Liaisons Hydrogènes (liaisons 10 fois plus intenses que VdW classiques) Liaisons VdW (liaisons faibles énergétiquement) Concerne les SOLIDES IONIQUES Concerne les SOLIDES MOLÉCULAIRES

32 FIN

33 L’eau à l’état LIQUIDE

34 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).

35 L’eau à l’état GAZEUX

36 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.

37  Exemple 1 : CH3OH (méthanol)
2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène Liaison covalente

38  Exemple 1 : CH3OH (méthanol)
Liaison hydrogène Liaison covalente 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène

39  Exemple 1 : CH3OH (méthanol)
Liaison hydrogène Liaison covalente 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène Liaison H

40  Exemple 1 : CH3OH (méthanol)
 Exemple 2 : CH3NH2 (méthanamine) Liaison hydrogène Liaison covalente 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène Liaison H

41  Exemple 1 : CH3OH (méthanol)
 Exemple 2 : CH3NH2 (méthanamine) Liaison hydrogène Liaison covalente 2 atomes O très électronégatifs permettant la liaison Hydrogène Liaison hydrogène Liaison covalente Liaison H

42  Exemple 3 : La molécule d’ADN

43  Exemple 3 : La molécule d’ADN
ADÉNINE et THYMINE

44  Exemple 3 : La molécule d’ADN
ADÉNINE et THYMINE GUANINE et CYTOSINE