652 Chapitre 24
Molécules et solvants
Il faut savoir que les interactions intermoléculaires permettent d’expliquer ou de prévoir de nombreuses propriétés physiques de corps purs (état physique, température de changement d’état,
solubilité. . .). La méthode ci-dessous en résume les points importants à connaître :
• Identifier la nature des interactions : Liaison de van der Waals ? Liaison hydrogène ?
• Identifier l’intensité des interactions de van der Waals :
— de type Keesom : les molécules sont-elles faiblement ou fortement polaires ?
— de type London ou Debye : sont-elles faiblement ou fortement polarisables ?
• En raisonnant sur la nature et l’intensité des interactions, expliquer :
— les températures de changement d’état,
— la solubilité de différentes espèces dans un solvant,
— l’état physique des espèces.
Méthode 24.4 : Expliquer une observation macroscopique
Exercice (24.7)
Les liaisons covalentes sont-elles rompues lors d’un changement d’état ? Pourquoi ?
Non, elles restent intactes. Sinon la nature de l’espèce chimique serait changée et nous ne parlerions
plus de changement d’état, qui est une transformation physique, mais de transformation chimique.
En réalité, l’apport d’énergie n’est pas suffisant pour rompre les liaisons covalentes, qui sont beaucoup plus fortes que les interactions intermoléculaires. Caractérisons l’intensité des interactions par
la notion d’énergie de liaison.
L’énergie de liaison est l’énergie à fournir pour rompre une mole de liaisons entre deux atomes
A et B suivant : A B(g)
A (g) + B(g). Elle s’exprime en kJ · mol
−1 .
Définition : Énergie de liaison
Les ordres de grandeur ci-dessous confirment bien la rupture prioritaire des interactions de van der
Waals (les plus faibles) puis des liaisons hydrogène, sans modification des liaisons covalentes.
Nature de la liaison
covalente
hydrogène
van der Waals
Énergie de liaison (en kJ · mol
−1 ) quelques centaines quelques dizaines quelques unités
3 Les solvants
Commençons par définir ce qu’est un solvant.
Un solvant est une espèce chimique à l’état liquide à sa température d’utilisation, qui permet
de dissoudre, diluer, extraire, nettoyer, créer un milieu réactionnel propice à une réaction,
sans modifier sa nature chimique.
Définition : Solvant
Au sein d’une phase liquide, l’espèce ultra-majoritaire sera qualifiée de solvant tandis que les autres
espèces seront qualifiées de solutés. Dans le cas d’une solution aqueuse, le solvant est l’eau. Dans
partagelivrescpge.blogspot.com
Molécules et solvants
Il faut savoir que les interactions intermoléculaires permettent d’expliquer ou de prévoir de nombreuses propriétés physiques de corps purs (état physique, température de changement d’état,
solubilité. . .). La méthode ci-dessous en résume les points importants à connaître :
• Identifier la nature des interactions : Liaison de van der Waals ? Liaison hydrogène ?
• Identifier l’intensité des interactions de van der Waals :
— de type Keesom : les molécules sont-elles faiblement ou fortement polaires ?
— de type London ou Debye : sont-elles faiblement ou fortement polarisables ?
• En raisonnant sur la nature et l’intensité des interactions, expliquer :
— les températures de changement d’état,
— la solubilité de différentes espèces dans un solvant,
— l’état physique des espèces.
Méthode 24.4 : Expliquer une observation macroscopique
Exercice (24.7)
Les liaisons covalentes sont-elles rompues lors d’un changement d’état ? Pourquoi ?
Non, elles restent intactes. Sinon la nature de l’espèce chimique serait changée et nous ne parlerions
plus de changement d’état, qui est une transformation physique, mais de transformation chimique.
En réalité, l’apport d’énergie n’est pas suffisant pour rompre les liaisons covalentes, qui sont beaucoup plus fortes que les interactions intermoléculaires. Caractérisons l’intensité des interactions par
la notion d’énergie de liaison.
L’énergie de liaison est l’énergie à fournir pour rompre une mole de liaisons entre deux atomes
A et B suivant : A B(g)
A (g) + B(g). Elle s’exprime en kJ · mol
−1 .
Définition : Énergie de liaison
Les ordres de grandeur ci-dessous confirment bien la rupture prioritaire des interactions de van der
Waals (les plus faibles) puis des liaisons hydrogène, sans modification des liaisons covalentes.
Nature de la liaison
covalente
hydrogène
van der Waals
Énergie de liaison (en kJ · mol
−1 ) quelques centaines quelques dizaines quelques unités
3 Les solvants
Commençons par définir ce qu’est un solvant.
Un solvant est une espèce chimique à l’état liquide à sa température d’utilisation, qui permet
de dissoudre, diluer, extraire, nettoyer, créer un milieu réactionnel propice à une réaction,
sans modifier sa nature chimique.
Définition : Solvant
Au sein d’une phase liquide, l’espèce ultra-majoritaire sera qualifiée de solvant tandis que les autres
espèces seront qualifiées de solutés. Dans le cas d’une solution aqueuse, le solvant est l’eau. Dans
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