Cohésion d'un solide ionique

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Questions and Answers

Comment appelle-t-on les ions chargés positivement dans un solide ionique ?

Les cations

Comment appelle-t-on les ions chargés négativement dans un solide ionique ?

Les anions

Quelle interaction assure la cohésion (stabilité) d'un solide ionique ?

Les interactions électriques (force de Coulomb) entre les cations et les anions.

La force électrique entre deux charges de même signe est attractive.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la formule statistique du chlorure de sodium, qui contient des ions Na⁺ et Cl⁻ en même quantité ?

<p>NaCl</p> Signup and view all the answers

Quelle est la formule statistique du chlorure de calcium, qui contient des ions Ca²⁺ et Cl⁻ (2 fois plus d'ions Cl⁻ que d'ions Ca²⁺) ?

<p>CaCl₂</p> Signup and view all the answers

Quelles interactions assurent la cohésion des solides moléculaires ?

<p>Les interactions de Van der Waals et parfois les liaisons hydrogène.</p> Signup and view all the answers

Comment appelle-t-on une interaction électrostatique faible entre un atome d'hydrogène (charge partielle positive) et un atome très électronégatif (O, N, Cl...) ?

<p>Une liaison hydrogène (ou pont hydrogène).</p> Signup and view all the answers

Lorsqu'on dissout un solide ionique dans l'eau, on obtient une solution aqueuse contenant les différents ions constitutifs du solide entourés de _____.

<p>molécules d'eau</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les trois étapes de la dissolution d'un solide ionique dans l'eau ?

<ol> <li>La dissociation du solide ionique. 2. La solvatation des ions. 3. La dispersion des ions.</li> </ol> Signup and view all the answers

Écrire l'équation de dissolution dans l'eau du chlorure de sodium NaCl(s).

<p>NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)</p> Signup and view all the answers

Écrire l'équation de dissolution dans l'eau de l'iodure de fer (II) FeI₂(s).

<p>FeI₂(s) → Fe²⁺(aq) + 2I⁻(aq)</p> Signup and view all the answers

Si la concentration en soluté apporté Cs d'une solution de FeI₂ est de 0,48 mol.L⁻¹, quelle est la concentration réelle en ions Fe²⁺ ?

<p>[Fe²⁺] = 0,48 mol.L⁻¹</p> Signup and view all the answers

Si la concentration en soluté apporté Cs d'une solution de FeI₂ est de 0,48 mol.L⁻¹, quelle est la concentration réelle en ions I⁻ ?

<p>[I⁻] = 0,96 mol.L⁻¹</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce que la solubilité (notée s) d'une espèce chimique ?

<p>C'est la masse maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre dans un litre de solvant.</p> Signup and view all the answers

Une espèce polaire est généralement soluble dans un solvant _____, tandis qu'une espèce apolaire est soluble dans un solvant _____.

<p>polaire, apolaire</p> Signup and view all the answers

Deux liquides sont miscibles s'ils forment un mélange hétérogène.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les deux propriétés principales requises pour un solvant extracteur utilisé dans une extraction liquide-liquide ?

<ol> <li>Il ne doit pas être miscible au solvant initial. 2. Le soluté à extraire doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant initial.</li> </ol> Signup and view all the answers

Comment appelle-t-on le liquide dans lequel se trouve initialement l'espèce dissoute à extraire ?

<p>Le solvant initial</p> Signup and view all the answers

Comment appelle-t-on le liquide utilisé pour extraire une espèce dissoute dans un autre liquide ?

<p>Le solvant extracteur</p> Signup and view all the answers

La molécule d'eau est apolaire.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la condition d'électroneutralité pour un composé ionique de formule AₓBᵧ où le cation A porte la charge m⁺ et l'anion B porte la charge n⁻ ?

<p>x × m = y × n</p> Signup and view all the answers

Pour une extraction liquide-liquide, le solvant extracteur doit être miscible au solvant initial.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'interaction assure principalement la cohésion du diiode (I₂) solide ?

<p>Les interactions de Van der Waals.</p> Signup and view all the answers

Quels types d'interactions existent entre les molécules d'eau dans la glace ?

<p>Interactions de Van der Waals (entre molécules polaires) et liaisons hydrogène.</p> Signup and view all the answers

Pourquoi le NaCl est-il très soluble dans l'eau mais moins soluble dans l'éthanol ?

<p>L'eau est un solvant très polaire, favorisant les interactions fortes avec les ions Na⁺ et Cl⁻. L'éthanol est moins polaire que l'eau (bien qu'il puisse former des liaisons H), donc les interactions avec les ions sont plus faibles.</p> Signup and view all the answers

Quelle est la formule statistique du nitrate d'argent, constitué des ions Ag⁺ et NO₃⁻ ?

<p>AgNO₃(s)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la formule statistique du chlorure de fer (II), constitué des ions Fe²⁺ et Cl⁻ ?

<p>FeCl₂(s)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la formule statistique du sulfate d'aluminium, constitué des ions Al³⁺ et SO₄²⁻ ?

<p>Al₂(SO₄)₃(s)</p> Signup and view all the answers

Écrire l'équation de dissolution du carbonate de calcium CaCO₃(s).

<p>CaCO₃(s) → Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq)</p> Signup and view all the answers

Écrire l'équation de dissolution du carbonate d'aluminium Al₂(CO₃)₃(s).

<p>Al₂(CO₃)₃(s) → 2Al³⁺(aq) + 3CO₃²⁻(aq)</p> Signup and view all the answers

Une solution de CuCl₂ a une concentration C = 0,50 mol.L⁻¹. Quelles sont les concentrations des ions [Cu²⁺] et [Cl⁻] ?

<p>[Cu²⁺] = 0,50 mol.L⁻¹ et [Cl⁻] = 1,0 mol.L⁻¹</p> Signup and view all the answers

On dissout 3,0 g de NaCl dans de l'eau pour obtenir 50,0 mL de solution. Calculer la concentration C en soluté apporté. (M(NaCl) = 58,5 g.mol⁻¹).

<p>C = 1,0 mol.L⁻¹</p> Signup and view all the answers

Pourquoi l'éther est-il un meilleur solvant d'extraction que l'éthanol si le solvant initial est l'eau ?

<p>L'éther est non miscible à l'eau et peut solubiliser de nombreuses espèces organiques, tandis que l'éthanol est miscible à l'eau, ce qui rend la séparation des phases impossible.</p> Signup and view all the answers

Lors de l'extraction du diiode d'une solution aqueuse par du cyclohexane, quelle phase (aqueuse ou organique) se trouve en haut dans l'ampoule à décanter ?

<p>La phase organique (cyclohexane).</p> Signup and view all the answers

Quel solvant parmi l'eau, l'acétone et l'éther est le meilleur pour extraire l'acide salicylique d'une solution aqueuse ?

<p>L'éther.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Cations

Ions positivement chargés dans un solide ionique.

Anions

Ions négativement chargés dans un solide ionique.

Force de Coulomb

Force d'interaction entre deux espèces chargées.

Neutre électriquement

Un composé ionique contient autant de charges positives que négatives

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Forces de Van der Waals

Interactions électrostatiques attractives entre molécules.

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Liaisons hydrogène

Attraction entre un atome d'hydrogène et un atome électronégatif.

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Molécules polaires

Les zones avec des charges opposées s'attirent.

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Molécules apolaires

Fluctuation du nuage électronique.

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la dispersion

Les ions constitutifs se dispersent parmi les molécules d'eau.

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la solvatation

Entourer les ions avec des molécules d'eau.

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la dissociation

Les molécules d'eau fragilisent les liaisons électrostatiques du solide.

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Solvant

Substance capable de dissoudre un soluté

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Solubilité

Quantité maximale d'une substance pouvant être dissoute dans un solvant

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Miscibles

Substances qui se mélangent en toutes proportions

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Extraction par solvant

Technique pour extraire une substance d'un mélange liquide

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Study Notes

Cohésion dans un solide ionique

  • Un solide ionique est une structure solide avec un arrangement compact et régulier de cations (ions positifs) et d'anions (ions négatifs) dans des proportions fixes.
  • La cohésion d'un solide ionique est maintenue par des interactions électriques entre les cations et les anions.
  • La force de Coulomb entre deux espèces chargées est Felectrique = k×|qA|×|qB| / r², répulsive si les charges sont de même signe, attractive si elles sont de signe opposé.
  • Un solide ionique contient des charges positives et négatives en quantités égales et est donc électriquement neutre.
  • La formule statistique d'un solide ionique indique la proportion relative de cations et d'anions dans le solide, en notant le symbole du cation suivi de son nombre relatif, puis le symbole de l'anion suivi de son nombre relatif.
  • Le chlorure de sodium (NaCl) a des ions Na+ et Cl- en quantités égales.
  • Le chlorure de calcium (CaCl2) a deux fois plus d'ions Cl- que d'ions Ca2+.

Cohésion d'un composé solide moléculaire

  • La cohésion des solides moléculaires est assurée par des interactions électrostatiques attractives appelées interactions de Van der Waals.
  • Des liaisons hydrogène peuvent s'ajouter s'il y a des molécules avec des groupes O-H ou N-H.
  • Les zones avec des charges partielles opposées dans les molécules polaires s'attirent.
  • Dans les molécules apolaires, les fluctuations du nuage électronique créent des zones temporairement positives et négatives, conduisant à des interactions électrostatiques attractives.

Dissolution des solides ioniques dans l'eau

  • Lorsqu'un solide ionique se dissout dans l'eau, il se forme une solution aqueuse contenant les ions constitutifs du solide entourés de molécules d'eau.
  • Les trois étapes de la dissolution incluent ; La dissociation où les molécules d'eau se rapprochent et affaiblissent les forces entre les ions, la solvatation où les molécules d'eau entourent les ions, et la dispersion où les ions solvatés s'éloignent et se dispersent.

Modélisation Macroscopique de la Dissolution

  • La dissolution d'un solide ionique AxBy peut être modélisée au niveau macroscopique par une équation de réaction.
  • Le symbole (s) indique que le solide ionique est à l'état solide, tandis que (aq) indique que les ions AM+ et BN- sont solvatés.
  • L'équation de la réaction est équilibrée en termes de charge, donc x×m = y×n pour assurer la neutralité électrique de la solution.
  • La concentration CS d'un soluté AxBy dans une solution, en mol.L-1, est définie comme, soluté S (mol) / Vsol: volume de la solution (L).
  • La concentration des ions Am+ dans la solution est notée [Am+], et est égale à x × C. La concentration des ions Bn- est notée [Bn-], et est égale à y × C.
  • Dans une solution d'iodure de fer (II) FeI2 à 0,12 mol dans 250 mL d'eau, l'équation de dissolution est FeI2 (s) -> Fe2+ (aq) + 2 I- (aq), la concentration en soluté est de 0,48 mol.L-1, [Fe2+] = 0,48 mol.L-1 et [I-] = 0,96 mol.L-1.

Solubilité dans un solvant

  • La solubilité (s) est la masse maximale d'une substance qui peut être dissoute dans un litre de solvant, généralement de l'eau.
  • Une espèce polaire se dissout dans un solvant polaire, tandis qu'une espèce apolaire se dissout dans un solvant apolaire.

Miscibilité de deux liquides

  • Deux liquides sont miscibles s'ils forment un mélange homogène.
  • L'éthanol et l'eau sont miscibles car ils sont tous les deux polaires, tandis que le cyclohexane et l'eau ne le sont pas et forment deux phases distinctes.

Extraction par un solvant

  • L'extraction par un solvant est une technique expérimentale d'extraction d'une substance dissoute d'une solution.
  • Le solvant utilisé ne doit pas être miscible avec le solvant initial, et le soluté doit être plus soluble dans le solvant d'extraction que dans le solvant initial.
  • Pour l'extraction par solvant, on utilise une ampoule à décanter.
  • Le solvant d'extraction peut être plus ou moins dense que le solvant initial, et se situe au-dessus ou en dessous en fonction de sa densité. Si moins dense, il est situé au-dessus du solvant initial.

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