1.1 Liaisons et cohésion de la matière solide Flashcards
Quels sont les électrons qui participent aux interactions ?
Les électrons périphériques
Deux grands types de liaisons ?
- liaison forte
- liaison faible
Comment évolue le lien entre l’électron et l’atome en fonction de la distance entre eux ?
+ un électron est éloigné du noyau, moins il est lié à l’atome.
- forces électrostatiques diminuent avec la distance + effet écran
- énergie de liaison des électrons éloignés est plus faible = + facile de les arracher
Qu’est ce qu’un cation ?
C’est un ion positif : il a perdu un ou plusieurs électrons
Comment expliquer la facilité d’un atome à devenir un cation ?
Cela dépend de son énergie d’ionisation = l’énergie requise pour extraire un électron d’un atome.
–> maximale pour les gaz rares
–> faible pour les alcalins
Qu’est ce qu’un anion ?
C’est un ion négatif : il a gagné un ou plusieurs électrons.
Comment expliquer la facilité d’un atome à devenir un anion ?
Cela dépend de son électroaffinité = la capacité d’un atome à capturer un électron supp.
- halogènes
Liaison ionique :
échange d’un ou plusieurs électrons entre un cation et un anion.
On obtient un solide ionique, qui est électriquement neutre (but : se rapprocher des gaz nobles et être stable)
Condition pour la formation d’une liaison ionique ?
le cation et l’anion doivent avoir le même nombre d’électrons à échanger.
Caractéristiques d’une liaison ionique ?
Non orientée et non directionnelle
Définition de la dureté ?
capacité du matériau à résister à la déformation locale : rayure, abrasion, pénétration
Définition de la rigidité ?
Capacité du matériau à résister à la déformation globale, type traction ou compression
Lien entre la rigidité et la force de la liaison ?
Liaison forte = rigidité augmente et température de fusion aussi
Contraire de la rigidité ?
La souplesse
Définition de la fragilité
Tendance d’un matériau à se casser soudainement et sans déformation plastique notable.
Contraire de la fragilité ?
La ductilité : le matériau se déforme largement avant de se casser : il peut s’étirer/se plier avant de se casser
Caractéristiques d’un solide ionique ?
- Dureté
- Rigidité
- Fragilité (si la force appliquée déplace les ions et que des charges identiques se rencontrent : répulsion)
- isolant thermique et électrique
Liaison covalente ?
Mise en commun localisée d’électrons par des atomes. Uniquement électrons de la couche externe. But : devenir plus stable.
Elle est directionnelle (=géométrie précise)
Intensité de la liaison covalente ?
Fonction du degré d’énergie de liaison des électrons mis en commun = du nb de couches électroniques : + on se rapproche du noyau, + c’est chargé en énergie.
Caractéristiques d’un solide covalent ?
- Dureté (liaisons covalentes sont fortes)
- Rigidité
- Fragilité (car liaison directionnelle)
- Isolant électrique (car pas d’électron libre pour conduire l’électricité)
- Conducteur thermique (grâce à la connexion solide entre les atomes, les vibrations se déplacent rapidement)
Liaison métallique ?
Entre des atomes métalliques. Mise en commun délocalisée d’électrons : ils sont libres de se déplacer entre les atomes métalliques ; se répartissent dans l’ensemble du métal.
Non directionnelle
Ils servent de colle aux cations pour qu’ils restent dans le réseau cristallin
Atomes concernés par la liaison métallique ?
- nb d’électrons de valence peu élevé
- faible énergie d’ionisation
- faible électroaffinité
Parties gauche et centrale du tableau périodique.
Caractéristiques d’un solide métallique ?
- Mou
- Ductile
- Rigide
- Malléable
- Conducteur thermique et électrique
Quelles sont les deux liaisons faibles ?
- Les liaisons de Van der Waals
- Les liaisons hydrogène
Sont INTERMOLECULAIRES
Si elles sont faibles, peuvent facilement être rompues par sollicitation thermique ou mécanique
Liaison de Van der Waals ?
Liaison entre dipôles de signes opposés.
Point de fusion relativement bas (quelques dizaines de K)
Caractéristiques de la liaison de VdW et hydrogène ?
- Faible rigidité
- T. fusion faible
- Isolant
Liaison hydrogène ?
Sous liaison des liaisons de VdW (un peu + intense).
Entre : molécule d’hydrogène et molécule avec forte électroaffinité
