11.3 Liquéfaction des gaz
117
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
g) Les deux masses molaires sont très voisines. Le dérivé fluoré est certainement la plus polaire
des deux molécules, mais il se vaporise à plus basse température ; la présence d’un groupe OH
sur la première est donc certainement responsable de sa température de vaporisation plus élevée.
Exercice 11.3
Dans chacune des séries suivantes, attribuez à chacun des composés l’une des
températures de vaporisation indiquées en °C :
a) HBr, HCl, HI, HF – 19 °C, – 67 °C, – 84 °C, – 35 °C
b) CH 3 –CH 2 –OH, H 2 CϭO, CH 3 –OH – – 21 °C, 78 °C, 65 °C
c) HO–CH 2 –CH 2 –OH, CH 3 –CH 2 –CH 2 –OH – 197 °C, 97 °C
d) CH 3 –OH, CH 3 –SH – 7 °C, 65 °C
e) Xe, Ne, Ar, Kr – – 153 °C, – 246 °C, – 107 °C, – 186 °C
Solution
a) Deux critères sont possibles : la polarisation de la liaison (croissante de HI à HF) et la masse
molaire, ou le rayon de l’halogène (croissant de HF à HI). Mais l’un des quatre composés est un
exemple typique de l’intervention supplémentaire (et prédominante) d’un facteur particulier.
Classement par températures de vaporisation croissante : HCl < HBr < HI < HF (masse molaire
pour les trois premiers, liaison hydrogène pour HF).
b) CH 3 –OH présente avec CH 3 –CH 2 –OH l’analogie de posséder aussi un groupe OH, mais par
ailleurs il possède presque la même masse molaire que H 2 CϭO. Il est donc indiqué d’utiliser
CH 3 –OH comme point commun de comparaison et de situer les deux autres composés par
rapport à lui. H 2 C = 0 < CH 3 OH < CH 3 CH 2 OH (liaison H entre les deux premiers : masse
molaire entre les deux autres).
c) La masse molaire presque identique pour les deux molécules, ne peut être mise en cause. Mais
l’une possède deux OH et l’autre un seul. CH 3 CH 2 CH 2 OH < HOCH 2 –CH 2 OH (nombre de
liaisons H possibles).
d) S est moins électronégatif que O, de sorte que les liaisons C–S et S–H sont moins polarisées
que les liaisons C–O et O–H. L’état de polarisation de chacune peut jouer un rôle. CH 3 SH <
CH 3 OH (différence de caractère polaire ; pas de liaison H avec SH).
e) La seule différence significative entre ces quatre gaz rares est leur masse molaire (ou leur
rayon) qui croissent dans l’ordre Ne < Ar < Kr < Xe : les forces de dispersion croissent avec la
masse.
Exercice 11.4 Liquéfaction des gaz
Le méthane CH 4 , ne peut pas être liquéfié à la température ordinaire, quelle
que soit la pression qu’on exerce sur lui. Par contre l’ammoniac NH 3 peut
l’être facilement. Est-ce parce que le méthane est un gaz parfait et que
l’ammoniac n’en est pas un ? Comment pourrait-on liquéfier le méthane ?
Solution
Effectivement, un gaz qui répondrait au modèle du gaz parfait ne pourrait pas être liquéfié. Mais
il n’est pas raisonnable de supposer que le méthane puisse être un gaz parfait. Si des gaz comme
La question posée revient à classer les composés de chaque série par température
de vaporisation croissantes ; l’attribution en découlera.
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
g) Les deux masses molaires sont très voisines. Le dérivé fluoré est certainement la plus polaire
des deux molécules, mais il se vaporise à plus basse température ; la présence d’un groupe OH
sur la première est donc certainement responsable de sa température de vaporisation plus élevée.
Exercice 11.3
Dans chacune des séries suivantes, attribuez à chacun des composés l’une des
températures de vaporisation indiquées en °C :
a) HBr, HCl, HI, HF – 19 °C, – 67 °C, – 84 °C, – 35 °C
b) CH 3 –CH 2 –OH, H 2 CϭO, CH 3 –OH – – 21 °C, 78 °C, 65 °C
c) HO–CH 2 –CH 2 –OH, CH 3 –CH 2 –CH 2 –OH – 197 °C, 97 °C
d) CH 3 –OH, CH 3 –SH – 7 °C, 65 °C
e) Xe, Ne, Ar, Kr – – 153 °C, – 246 °C, – 107 °C, – 186 °C
Solution
a) Deux critères sont possibles : la polarisation de la liaison (croissante de HI à HF) et la masse
molaire, ou le rayon de l’halogène (croissant de HF à HI). Mais l’un des quatre composés est un
exemple typique de l’intervention supplémentaire (et prédominante) d’un facteur particulier.
Classement par températures de vaporisation croissante : HCl < HBr < HI < HF (masse molaire
pour les trois premiers, liaison hydrogène pour HF).
b) CH 3 –OH présente avec CH 3 –CH 2 –OH l’analogie de posséder aussi un groupe OH, mais par
ailleurs il possède presque la même masse molaire que H 2 CϭO. Il est donc indiqué d’utiliser
CH 3 –OH comme point commun de comparaison et de situer les deux autres composés par
rapport à lui. H 2 C = 0 < CH 3 OH < CH 3 CH 2 OH (liaison H entre les deux premiers : masse
molaire entre les deux autres).
c) La masse molaire presque identique pour les deux molécules, ne peut être mise en cause. Mais
l’une possède deux OH et l’autre un seul. CH 3 CH 2 CH 2 OH < HOCH 2 –CH 2 OH (nombre de
liaisons H possibles).
d) S est moins électronégatif que O, de sorte que les liaisons C–S et S–H sont moins polarisées
que les liaisons C–O et O–H. L’état de polarisation de chacune peut jouer un rôle. CH 3 SH <
CH 3 OH (différence de caractère polaire ; pas de liaison H avec SH).
e) La seule différence significative entre ces quatre gaz rares est leur masse molaire (ou leur
rayon) qui croissent dans l’ordre Ne < Ar < Kr < Xe : les forces de dispersion croissent avec la
masse.
Exercice 11.4 Liquéfaction des gaz
Le méthane CH 4 , ne peut pas être liquéfié à la température ordinaire, quelle
que soit la pression qu’on exerce sur lui. Par contre l’ammoniac NH 3 peut
l’être facilement. Est-ce parce que le méthane est un gaz parfait et que
l’ammoniac n’en est pas un ? Comment pourrait-on liquéfier le méthane ?
Solution
Effectivement, un gaz qui répondrait au modèle du gaz parfait ne pourrait pas être liquéfié. Mais
il n’est pas raisonnable de supposer que le méthane puisse être un gaz parfait. Si des gaz comme
La question posée revient à classer les composés de chaque série par température
de vaporisation croissantes ; l’attribution en découlera.