QCM N° 09 a

Cohésion des solides

 

   

 

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QCM N° 08 a : Cohésion des solides.

 Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

Réponse

1

Lorsqu’un solide moléculaire reçoit de l’énergie par transfert thermique :

sa température augmente toujours.

sa température peut rester constante.

l’agitation thermique de ses molécules augmente forcément.

B et C

2

La température de fusion du glucose est 186 ° C et celle du diiode est 113 ° C à 1013 hPa. Les interactions entre molécules de diiode sont :

plus fortes que les interactions entre molécules de glucose.

moins fortes que les interactions entre molécules de glucose.

aussi fortes que les interactions entre molécules de glucose.

B

3

La valeur de la force électrostatique qui s’exerce entre 2 corps électriquement chargés distants de d :

varie dans le même sens que la valeur absolue du produit des charges.

augmente si d augmente.

augmente si d diminue.

A et C

4

Le schéma correspondant au cas où qA et qB sont de signes contraires est :

 réponse a

 réponse b

 réponse c

A

5

La cohésion du solide ionique NaCl est assuré par :

les forces attractives qui s’exercent entre deux ions sodium Na+ ou entre deux ions chlorure Cl.

les forces attractives qui s’exercent entre les ions sodium Na+ et les ions chlorure Cl.

des liaisons covalentes entre les atomes de sodium Na et les atomes de chlore Cl.

B

6

La liaison :

Données : électronégativités :

χ (C) = 2,6 ;

χ (Mg) = 1,3 ;

χ (Cl) = 3,2 ;

χ (O) = 3,4 ;

χ (H) = 2,2    

carbone – chlore est ainsi polarisée :

 liaison carbone - chlore

carbone – magnésium est ainsi polarisée :

 liaison C - Mg

Cl – Cl

n’est pas polarisée.

A et C

7

Le schéma d’une liaison hydrogène

(représentée par --------) peut être :

liaison hydrogène

 réponse a

 réponse b

 réponse c

B

8

L’acide éthanoïque est formé de molécules de formule semi-développée suivante :

 acide éthanoïque

À l’état solide, sa cohésion est assurée :

uniquement par des liaisons hydrogène.

uniquement par des liaisons de Van der Waals.

par des liaisons de Van der Waals et par des liaisons hydrogène.

C

9

La cohésion du solide moléculaire I2 est assurée par des liaisons :

hydrogène uniquement.

de Van der Waals et des liaisons hydrogène.

de Van der Waals uniquement.

C

10

Un cristal ionique :

est constitué de cations et d’anions.

est seulement constitué de cations ou d’anions

est électriquement neutre.

A et C

 

 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer

 

 

    Transfert thermique.

-    Lorsque l’on chauffe un solide, l’énergie thermique apportée à un corps pur moléculaire peut :

-    Conduire à une élévation de la température avec rupture d’interactions intermoléculaires et accroissement de l’agitation des molécules

-    Provoquer un changement d’état avec seulement rupture d’interaction intermoléculaires, la température restant constante.

-    Lorsque l’on chauffe un corps pur moléculaire solide sa température peut rester constante.

    Force électrostatique :

-    Charles Augustin Coulomb : 1785.

-    Énoncé ; deux corps ponctuels A et B, de charges q A et q B, séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre des forces attractives ou répulsives telles que :

-     

-    Caractéristiques des deux forces :

-    La force  est appliquée en B et la force  est appliquée en A.

-    Elles ont la même direction : la droite (AB).

-    Elles ont des sens opposés.

-    Elles sont attractives si les charges sont de signes opposés.

-    Elles sont répulsives si les charges sont de même signe.

-    Elles ont la même valeur :

-    Expression :

-    La constante k = 9,0 x 10 9  N . m 2 . C – 2.  Au niveau de la première, on écrit :

-    k = 9,0 x 10 9  S.I

-    En conséquence, la force qui s’exerce entre deux charges électriques distantes de d est inversement proportionnelle à d2.

    Force électrostatique et charges électriques :

-    Les forces sont répulsives si les charges sont de mêmes signes

-    On considère que : qA . qB > 0

 replusion :  charges de memes signes

-    Les forces sont attractives si les charges sont de signes contraires.

-    On considère que : qA . qB < 0

atttraction : charges de signes contraires 

    Solide ionique :

-    Cohésion d’un cristal ionique :

-    Un solide ou cristal ionique est un assemblage compact et ordonné d’anions et de cations assimilables à des sphères dures.

-    Un solide ionique est électriquement neutre.

-    La cohésion du cristal ionique est due aux forces d’interactions électriques :

-    Les forces d’attraction électriques entre les ions de signes opposés l’emportent sur les forces de répulsion entre les ions de même signe.

-    Dans l’écriture de la formule d’un solide ionique, les charges ne figurent pas.

-    Par convention, on choisit les plus petits indices qui assurent l’électroneutralité du cristal.

-    La formule statistique indique la nature et la proportion des ions présents dans le cristal sans mentionner les charges.

    Polarisation d’une liaison covalente :

-    Une liaison covalente est polarisée lorsque les deux atomes liés ont des électronégativités différentes.

-    Exemple : La molécule de chlorure d’hydrogène.

chlorure d'hydrogene 

-    Le chlorure d’hydrogène est constitué de molécules HCl dans lesquelles l’atome d’hydrogène est lié à l’atome de chlore par une liaison covalente.

-    Le chlore est beaucoup plus électronégatif que l’hydrogène.

-    Il attire vers lui le doublet de liaison : on dit que la liaison H – Cl est polarisée.

-    Cette polarisation fait apparaître :

-    Un excédant de charge négative, noté – q, sur l’atome de chlore (q représente une charge partielle).

-    Un excédant de charge positive, noté + q, sur l’atome d’hydrogène.

-    La molécule de chlorure d’hydrogène a un caractère dipolaire : elle constitue un dipôle électrique.

-    Elle peut être représentée par un dipôle portant les charges – q et + q

 

-    En conséquence : d’après les électronégativités des atomes :

-    La liaison C – Cl est ainsi polarisée :  liaison carbone - chlore

-    La liaison C – Mg est ainsi polarisée : liaison C - Mg

 Echelle des électronégativités de Pauling

Source Wikipédia 

    Liaison hydrogène :

-    Une liaison hydrogène se forme lorsqu’un atome d’hydrogène H, qui est lié à un atome A très électronégatif, interagit avec un atome B, également très électronégatif et porteur d’un ou plusieurs doublets non liants.

-    Les atomes A et B qui interviennent généralement sont : l’azote N, l’oxygène O, le fluor F et le chlore Cl.

-    Les trois atomes qui participent à la liaison hydrogène sont généralement alignés.

-    Les molécules qui possèdent le groupe – O – H forment des liaisons hydrogènes.

-    C’est le cas des alcools comme l’éthanol, de l’eau dans la glace.

-    Ces liaisons hydrogènes participent à la cohésion du cristal.

-    Dans ce cas, la cohésion du cristal est due aux liaisons hydrogène et aux interactions de Van Der Waals.

-    Représentation de la liaison hydrogène :

 liaison hydrogène

    Acide éthanoïque :

acide éthanoïque Ou    acide éthanoïque

Liaison hydrogène :

 liaison hydrogène

-    À l’état solide, la cohésion de l’acide éthanoïque est assurée par des liaisons de Van der Waals et par des liaisons hydrogène.

    Les solides moléculaires.

-    Cohésion d’un cristal moléculaire :

-    Un cristal moléculaire est un assemblage compact et ordonnée de molécules.

-    La cohésion des solides moléculaires est assurée par deux types d’interactions moléculaires :

-    L’interaction de Van Der Waals,

-    Les liaisons hydrogène.

-    La cohésion des solides moléculaires est nettement moins forte que la cohésion des solides ioniques.

-    L’interaction de Van Der Waals est moins forte que l’interaction électrostatique.

-    Il suffit de comparer les températures de fusion de solides ioniques et de solides moléculaires pour mettre en évidence cette différence.

-    Exemple : La température de fusion de l’eau est égale à 0 ° C alors que la température de fusion du chlorure de sodium est égale à 801 ° C.

    Le cristal ionique :

-    Un solide ou cristal ionique est un assemblage compact et ordonné d’anions (ions négatifs) et de cations (ions positifs) assimilables à des sphères dures.

-    Un solide ionique est électriquement neutre. Il possède autant de charges positives que de charges négatives.