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LES INTERACTIONS ENTRE MOLECULES

1 Interactions dipôle/dipôle

2 Interaction « Liaison hydrogène »

3 Interaction dipôle instantané–dipôle induit

• A : liaison entre 2 molécules identiques Exemple

• B : liaison entre 2 molécules différentes Exemple 1

Exemple 2

4 Résumé des interactions en chimie

5 Interactions et solubilité

2

Interaction dipôle-dipôle

+- +-

+ -

+-+-

+ -

+ -+ -

+-

+ - + -

+-

3

Interaction dipôle-dipôle par « Liaison hydrogène »

Un cas particulier d’interaction dipôle-dipôle, est celui de la « liaison hydrogène ». C’est la plus forte des liaisons intermoléculaires. Elle se manifeste uniquement entre une molécule qui comporte un atome d’hydrogène lié à un atome X très électronégatif (N, O ou F) et un autre atome, Y, possédant un doublet libre (F, O ou N) : l’atome d’hydrogène trés petit pouvant s’approcher fortement de l’atome électonégatif de l’autre molécule.

O

H

H

HO

H

X H ----------- Y +

4

L’existence de ces liaisons explique que le méthanol soit à l’état liquide à 25°C alors que l’éthane, de masse molaire identique, est gazeux

Exemple 1

5

L’existence d’interactions fortes entre les molécules d’eau et le groupe caractéristique OH de l’alcool justifie la solubilité du méthanol dans l’eau(alors que l’éthane y est insoluble).

Exemple 2

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L’existence de « liaisons hydrogène » fortes entre les molécules d’eau et l’atomed’azote du groupe NHn de l’ammoniac et des amines justifie la solubilité de l’ammoniac et des amines à courte chaîne carbonée dans l’eau.

NO

Exemple 3

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Interaction dipôle instantané–dipôle induit

Dans une molécule symétrique, le moment dipolaire est statistiquement nul.Cependant, à chaque instant la dissymétrie aléatoire du nuage électronique confère à la molécule un moment dipolaire instantané. Pendant leur brève existence, ces dipôles induisent d’autres dipôles autour d’eux avec lesquels ils interagissent. Ce sont ces forces qui expliquent que des substances apolaires puissent former des phases condensées et des solutions (benzène, gaz rares, tétrachlorométhane…). Ces forces sont d’autant plus grandes que les électrons sont nombreux et la molécule étendue.

+

néon

- -+

Xénon

+

néon

- - +

Xénon

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Résumé des interactions en chimie

Interaction Force ÉnergiekJ/mol Portée

Entre atomes ou ions

Covalente Très forte 100 à 500 longuelongue

Ionique 1/r2 100 à 500 longuelongue

Entre molécules ou entre molécules et ions

Liaison hydrogène 1/r7 5 à 30 Très courte

Dipôle-dipôle 1/r7

(liquide) 0,5 à 3 (sauf H)Très courte

Dipôle-dipôle induit 1/r7

0,02 à 0,5Très courte

On désigne sous le nom de forces de Van Der Waals les interactions très faibles

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Bibliographie et sites internet • Ouvrages :

René Didier, Chimie générale 1997, TEC &DOC René Gaboriaud, Physico-chimie des solutions, 1996, Masson P.W Atkins, Éléments de chimie physique, 1998, De Boeck

• Sites internet http://www.univ-reunion.fr/~briere/clh/lh.htm http://platon.lacitec.on.ca/~dberge/chimie/forces/force01.html http://www.educnet.education.fr/rnchimie/phys/electros_m/vanderwaals/vdwaals.htm http://www.cpe.fr/gmm/mecanique_moleculaire/energie-i_meca_mol.html http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/hbond.htm http://www.sp.uconn.edu/~terry/images/mols/hydrophobicbonds.gif http://www.science.uottawa.ca/%7Eusers/sgambaro/chm1710/ch13_1/sld001.htm http://www.ping.be/at_home/education.htmUn site excellent sur la chimie, désigné par « l’essentiel en chimie organique »de jj wawrzyniak (un bug empêche de l’ouvrir par son adresse) Pour des infos sur produits chimiques, le moteur : www.google.fr

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Fin du diaporama

Textes, mise en page et compilation internet : Robert GLEIZE(membre du Groupe d’Experts pour les programmes de S.P.C)

Le fichier original est : “cohesion” trouvé sur :www.ac-grenoble.fr/phychim/prem/tp/orga/cohesion.ppt