8.1 Forces Intermoléculaires

Question 1

Les phases de la matière et leurs caractéristiques.

Answer 1

1. Gaz
   - État totalement désordonné.
   - Distance élevée entre les particules.
   - Pas d’interactions intermoléculaires
2. Liquide
   - Distance moyenne entre les particules.
   - Interactions intermoléculaires présentes.
3. Solide
   - État très ordonné.
   - Distance faible entre les particules.
   - Interactions intermoléculaires fortes.

Question 2

Rôles des forces intermoléculaires.

Answer 2

• Elles déterminent l’énergie nécessaire aux changements de phase. Elles ont un impact direct sur des propriétés telles que les températures d’ébullition et de fusion.
• Elles influencent également la solubilité des gazs, des liquides et des solides dans différents solvants.
• Elles sont responsables de la structure de macromolécules biologiques comme l’ADN ou les protéines.

Question 3

Changements de phase.

Answer 3

Solide->Liquide: Fusion

Solide->Gazeux: Sublimation

Liquide->Solide: Solidification

Liquide->Gazeux: Évaporation

Gazeux->Solide: Condensation solide

Gazeux->Liquide: Condensation

Question 4

Interactions de London.

Answer 4

• Dipôle instantané et dipôle induit.
• Les forces de London sont les seules attractions observées entre deux molécules non-polaires.
• Elles sont aussi présentes dans toutes les autres combinaisons.
• Force de base entre deux molécules.

Question 5

Facteurs influençant les forces de London.

Answer 5

• Polarisabilité des molécules.
• Formes des molécules.
• Masse molaire.

Question 6

Polarisabilité

Answer 6

• Définition: Facilité avec laquelle le nuage éléctronique d’un atome ou d’une molécule non polaire peut se déformer pour donner un dipôle.
• Les électrons externes des atomes de grande taille subissent moins les forces d’attraction du noyau que ceux des petits atomes. Ils sont donc plus susceptibles d’être attirés par d’autres atomes (déformation du nuage électronique).
• Les gros atomes (et les grosses molécules) sont donc plus polarisables. La polarisabilité augmente donc avec la masse moléculaire.

Question 7

Formes des molécules.

Answer 7

• Moins une molécule est compacte, plus sa surface de contact est grande, plus elle fait d’interactions.
• Inversement, plus une molécule est compacte, moins elle fait d’interactions.

Question 8

Interactions de Keesom

Answer 8

• Les molécules polaires possèdent un dipôle permanent. L’orientation des molécules est guidée par les attractions entre les pôles positifs et les pôles négatifs.
• Les attractions de Keesom sont uniquement observées entre des molécules polaires. Plus les molécules sont polaires, plus les forces d’attractions sont fortes.

Question 9

Forces intramoléculaires

Answer 9

Les liens covalents qui retiennent les atomes ensemble à l’intérieur d’une molécule.

Question 10

Liens intermoléculaires

Answer 10

Les liens qui retiennent les molécules ensemble. Ils entrent en jeu dans les phases liquide et solide.

Question 11

Interactions de Debye

Answer 11

• Les attractions de Debye sont observés entre une molécule polaire et une molécule non polaire ou deux molécules polaires.

Question 12

Forces de Van Der Waals

Answer 12

Interactions jumelés de London, Keesom et Debye.

Question 13

Influence des propriétés physiques sur les forces intermoléculaires.

Answer 13

• Les forces de London augmentent avec la masse molaire (polarisabilité) et la linéarité (surface de contact) des molécules.
• Les forces de Keesom augmentent avec la polarité des molécules (lorsque leurs masses molaires sont semblables).
• Les forces de Debye augmentent avec la polarisabilité et la polarité des molécules.
• Les forces de London sont présentes dans toutes les substances moléculaires et elles peuvent être prédominantes (100g d’écart et +).

Question 14

Prédominance des forces en général.

Answer 14

Liaison hydrogène>
Liaison de Keesom>
Liaison de Debye>
Liaison de London.
La force prédominante contient normalement toutes les forces sous elle.

Question 15

Liaison hydrogène

Answer 15

• Attraction entre un hydrogène lié à un azote, un oxygène ou un fluor.
• Les liaison hydrogènes sont les interactions les plus fortes d’entre toutes les attractions moléculaires.

Question 16

Propriétés unique de l’eau en lien avec la liaison hydrogène.

Answer 16

• La plupart des substances sont moins denses à l’état liquide qu’à l’état solide. Toutefois, à 0°C, l’eau liquide est plus dense que la glace.
• Les molécules sont plus rapprochés dans l’eau liquide que dans la glace: le volume est diminue d’environ 10%, ce qui entraîne une augmentation de la masse volumique.

Question 17

Forces retrouvés selon la polarité des molécules.

Answer 17

• Non-polaire: London
• Polaire et non-polaire: Debye et London
• Polaire: Keesom, Debye, London et possiblement Liaison hydrogène.