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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 261 — #269
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CARACTÉRISTIQUES DES SOLVANTS ; DISSOLUTION
Le concept de matériaux cicatrisants est un domaine encore relativement nouveau mais qui
ouvre la voie à de nouvelles applications. Une idée retenue consiste à inclure dans la phase
polymère des groupements dits stickers, capables d’établir des liaisons hydrogène. En cas de
rupture, on peut s’attendre à ce que ce soient les liaisons entre stickers qui soient cassées préférentiellement. Ainsi, en remettant rapidement en contact les deux surfaces de la fracture,
on espère pouvoir reconstituer des paires de stickers, et ainsi retrouver les propriétés initiales
du matériau. En effet, l’établissement d’une liaison hydrogène peut être un phénomène renversable. Nous présentons des exemples de stickers liés par liaisons hydrogène à la figure
5.12.
N N
N
O
R
O
H
N
N
N
O
H
R
O
N
N
CH 3
H
O
N
O
N
R
H
H
N
N
O
CH 3
H
N
O
H
N
R
H
FIGURE 5.12 – Stickers associés par liaisons hydrogène
2 Caractéristiques des solvants ; dissolution
Le rôle du solvant est multiple en chimie. Il peut servir en tout premier lieu à dissoudre les
réactifs intervenant dans une réaction chimique et à permettre la rencontre des molécules
réagissantes, mais il peut être utilisé dans un objectif de purification et d’isolement d’un
produit. Le problème essentiel qui est posé est d’estimer les propriétés de solvant, savoir
quels sont les solutés qui seront efficacement solvatés. La solvatation d’un soluté est une
étape de création d’interactions attractives stabilisantes entre le solvant et le soluté. Nous
disposons pour répondre au problème posé des caractéristiques physiques du solvant :
• la permittivité relative ε r
• le moment dipolaire
• l’aptitude à établir des liaisons hydrogène.
2.1 Caractéristiques d’un solvant
Permittivité relative : solvant dissociant, solvatation des ions
Nous étudions les caractéristiques d’un solvant à partir de la donnée de sa permittivité relative ε r (constante diélectrique). La permittivité relative intervient par exemple dans l’expression de l’énergie d’interaction entre deux ions de charge z 1 e et z 2 e (z 1 et z 2 de signe
quelconque) situés à une distance r dans un milieu homogène donné :
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CARACTÉRISTIQUES DES SOLVANTS ; DISSOLUTION
Le concept de matériaux cicatrisants est un domaine encore relativement nouveau mais qui
ouvre la voie à de nouvelles applications. Une idée retenue consiste à inclure dans la phase
polymère des groupements dits stickers, capables d’établir des liaisons hydrogène. En cas de
rupture, on peut s’attendre à ce que ce soient les liaisons entre stickers qui soient cassées préférentiellement. Ainsi, en remettant rapidement en contact les deux surfaces de la fracture,
on espère pouvoir reconstituer des paires de stickers, et ainsi retrouver les propriétés initiales
du matériau. En effet, l’établissement d’une liaison hydrogène peut être un phénomène renversable. Nous présentons des exemples de stickers liés par liaisons hydrogène à la figure
5.12.
N N
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CH 3
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CH 3
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FIGURE 5.12 – Stickers associés par liaisons hydrogène
2 Caractéristiques des solvants ; dissolution
Le rôle du solvant est multiple en chimie. Il peut servir en tout premier lieu à dissoudre les
réactifs intervenant dans une réaction chimique et à permettre la rencontre des molécules
réagissantes, mais il peut être utilisé dans un objectif de purification et d’isolement d’un
produit. Le problème essentiel qui est posé est d’estimer les propriétés de solvant, savoir
quels sont les solutés qui seront efficacement solvatés. La solvatation d’un soluté est une
étape de création d’interactions attractives stabilisantes entre le solvant et le soluté. Nous
disposons pour répondre au problème posé des caractéristiques physiques du solvant :
• la permittivité relative ε r
• le moment dipolaire
• l’aptitude à établir des liaisons hydrogène.
2.1 Caractéristiques d’un solvant
Permittivité relative : solvant dissociant, solvatation des ions
Nous étudions les caractéristiques d’un solvant à partir de la donnée de sa permittivité relative ε r (constante diélectrique). La permittivité relative intervient par exemple dans l’expression de l’énergie d’interaction entre deux ions de charge z 1 e et z 2 e (z 1 et z 2 de signe
quelconque) situés à une distance r dans un milieu homogène donné :
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