Chimie
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Forces intermoléculaires
Le test comporte 5 questions :
Portée des interactions électrostatiques
Types d'interactions
L'eau
Extensivité des forces de Van der Waals
Températures d'ébullition
La durée indicative du test est de 34 minutes.
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Portée des interactions électrostatiques

Les interactions électrostatiques ont des portées différentes.

Classer ces interactions électrostatiques selon ce critère en justifiant votre réponse.

Types d'interactions

On donne ci-dessous les énergies d'interactions de Keesom, Debye et London caractéristiques de divers corps (en ).

Keesom

0

0

2130

12040

Debye

0

0

560

1220

London

550

1500

3570

4190

Pourquoi l'argon et le méthane ne développent-ils pas de forces de Keesom et Debye ?

Que peut-on en conclure sur leur températures d'ébullition ?

L'eau

L'atome d'oxygène d'une molécule d'eau peut former une liaison hydrogène avec un atome d'hydrogène d'une molécule voisine.

Dans quel plan se forme cette liaison ?

Justifier.

a) Le plan moléculaire

b) Le plan perpendiculaire au plan moléculaire

Extensivité des forces de Van der Waals

On donne ci-dessous les températures d'ébullition (en K) des gaz rares.

4

27

87

120

165

211

Comment interpréter l'augmentation de la température d'ébullition avec le numéro atomique ?

Températures d'ébullition

Parmi les corps purs suivants, quel est celui qui possède la température d'ébullition la plus basse ?

Quel est celui qui possède la température d'ébullition la plus haute ?

Justifier.

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Portée des interactions électrostatiques

Les forces électrostatiques ont une portée d'autant plus faible que l'ordre des multipôles est grand. Cette portée se mesure en considérant la loi de décroissance en fonction de la distance.

La force la plus importante est de type pôle-pôle : c'est l'interaction coulombienne. L'énergie d'interaction coulombienne décroît en .

Les forces de type pôle-dipôle décroissent plus vite, en dans les gaz.

Les forces de type dipôle –dipôle décroissent en dans les gaz.

0
1
2
3
4
Types d'interactions

Les atomes et molécules neutres non polaires comme l'argon ou le méthane ne peuvent développer que des forces de dispersion mettant en jeu des moments électriques instantanés. Les interactions dans les gaz rares et les corps composés de molécules non polaires sont alors faibles en comparaison des espèces polaires. Les températures d'ébullition de l'argon et du métal sont donc les moins élevées.

0
1
2
3
4
L'eau

La liaison hydrogène se développe suivant la direction des paires libres de l'oxygène. Les orbitales décrivant les paires libres sont situées dans le plan perpendiculaire au plan moléculaire. C'est dans ce plan que s'établissent les liaisons hydrogène.

0
1
2
3
4
Extensivité des forces de Van der Waals

Les gaz rares développent des interactions de dispersion qui sont à peu près proportionnelles au nombre d'électrons de l'atome. Elles sont donc d'autant plus fortes et cohésives que le numéro atomique est grand.

0
1
2
3
4
5
6
Températures d'ébullition

C'est l'hélium qui possède la température d'ébullition la plus basse. C'est un atome neutre, donc ne possédant pas de pôle ou dipôle électrique. Il ne possède en outre que peu d'électrons. Il ne peut alors développer que de faibles interactions de dispersion : la cohésion de l'hélium est la plus faible.

C'est qui possède la température d'ébullition la plus élevée. C'est une molécule polaire, pouvant donner lieu à des interactions électrostatiques, induites et de dispersion. La présence d'atomes d'oxygène porteurs de paires libres le prédispose à la formation de liaisons hydrogène. La cohésion du formaldéhyde est alors plus forte que celle des autres espèces proposées, qui sont neutres et non polaires.

0
1
2
3
Bilan
Nombre de questions :5
Score obtenu :/21
Seuil critique :14
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :34 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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