Chp 1-2 Intro, chimie et compositions des atomes (Examen 1)

Question 1

Qu’est-ce qu’un matériau?

Answer 1

Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’Homme utilise et/ou conçoit pour fabriquer des objets, construire des bâtiments ou des machines.
La quasi-totalité des matériaux sont des solides.

Question 2

Nom des Classification selon l’utilisation:

Answer 2

• matériaux de construction
• matériaux électroniques
• matériaux nucléaires
• matériaux aérospatiaux
• biomatériaux

(CÉNAB)

Question 3

Nom la classification la plus commune est selon la structure atomique ou moléculaire :

Answer 3

Les matériaux métalliques
- métaux
- bronze, laiton, acier et autres alliages
Les céramiques
- verres
- diamant
- porcelaines et poteries
Les composites
- béton
- polymères renforcés avec des fibres (carbone, verre)
Les polymères
- élastomères
- thermoplastiques
- fibres naturelles et synthétiques (coton, polyester, etc.)

Question 4

Qu’est-ce qu’une propriété d’un matériau?

Answer 4

Qualité propre de quelque chose qui le distingue d’autre chose ; particularité
Les propriétés physiques d’un corps.

Question 5

Il existe six grandes classes de propriétés:

Answer 5

Mécanique, électrique, thermiques, magnétiques, optiques, chimiques

Question 6

Qu’est-ce que la mécanique quantique

Answer 6

La mécanique quantique reconnaît la dualité onde-particule de la matière et la quantification de l’énergie, en supposant qu’au lieu de se déplacer sur un trajet défini une particule est répartie dans l’espace comme une onde.

Question 7

Qu’est-ce qu’une orbitale?

Answer 7

Enveloppe à l’intérieur de laquelle il y a une probabilité de 95% de trouver l’électron

Question 8

Quel sont le n, l et m de ces orbitales:

Answer 8

Tada

Question 9

Un rappel:

Quel est la notation de l’Oxygène?

Answer 9

Tada

Question 10

Quelle combinaison donne deux orbitales moléculaires?

Answer 10

La combinaison linéaire de deux orbitales atomiques (OA) donne deux orbitales moléculaires (OM):
une est liante et d’énergie inférieure à l’énergie des orbitales atomiques (OA) d’origine
l’autre est antiliante (symbole accompagné d’un astérisque), et d’énergie supérieure à celle des OA parentes

Question 11

Que seront les types de OM?

Answer 11

Tada

Question 12

Qu’est-ce que l’hybridation d’orbitales?

Answer 12

C’est le mélange des orbitales atomiques d’un atome appartenant à la même couche électronique de manière à former de nouvelles orbitales qui permettent de mieux décrire qualitativement les liaisons entre atomes.
Les orbitales hybrides sont très utiles pour expliquer la forme des orbitales moléculaires.

Question 13

Que sont les ordres de liaisons?

Answer 13

L’ordre de liaison est le nombre de liaisons chimiques entre une paire d’atomes et donne une indication sur la stabilité d’une liaison.
Dans la théorie des orbitales moléculaires, l’ordre de liaison est défini comme la différence entre le nombre d’électrons liants et le nombre d’électrons antiliants, le tout divisé par deux.

Question 14

De quoi dépendent les les propriétés d’un matériau?

Answer 14

1. La nature des atomes et molécules qui le constituent
2. La nature des interactions entre les atomes ou les molécules dans le solide
   - forces de cohésion ou liaisons chimiques
3. La façon dont les atomes ou les molécules sont empilés ou placés les uns par rapport aux autres

Question 15

Quelles sont les trois forces de Van der Waals?

Answer 15

Interactions dipôle induit - dipôle induit
Interactions dipôle permanent - dipôle induit Interactions dipôle permanent - dipôle permanent

Question 16

Qu’est-ce que le moment dipolaire permanent?

Answer 16

Le moment dipolaire permanent d’unemolécule diatomique dépend de la différence
d’électronégativité entre les deux éléments.

Question 17

Qu’est-ce qu’un moment dipolaire induit?

Answer 17

La polarisation des atomes et molécules sous l’action d’un champ électrique donne naissance à des moments dipolaires induits:

Question 18

Quelle est la relation entre la température d’ébullition et la polarisabilité d’une molécule?

Answer 18

Ça

Question 19

Pourquoi certains composés ne permettent pas de prédire leur moment dipolaire et leur polarisabilité?

Answer 19

Certains composés dont les interactions principales sont de type van der Waals présentent des températures de vaporisation plus élevées que ne le laissent prédire leur moment dipolaire et leur polarisabilité. Par exemple, c’est le cas de
l’eau H2O, de l’ammoniac NH3 ou encore des molécules contenant un groupement acide carboxylique COOH.
Les interactions dans ces molécules comprennent une contribution additionnelle; Il s’agit d’une interaction dipôle-dipôle dirigée, c’est-à-dire qui
n’agit que dans une certaine direction. Dans l’eau, par exemple:
Un effet similaire est observé pour les températures de fusion: un solide avec des liaisons hydrogène entre molécules fond à plus haute température.

Question 20

Quelle est la reltion entre l’enthalpie de liaison et la température de fusion?

Answer 20

Les enthalpies de liaison élevées reflètent la solidité de la liaison covalente, particulièrement pour les liaisons triples (N2), tandis que les faibles températures de fusion montrent que les molécules dans le solide sont retenues par des interactions faibles, les forces de van der Waals.
Un solide moléculaire est donc une collection de molécules distinctes; la cohésion est forte entre atomes de la même molécule, mais généralement faible entre les molécules.

Question 21

Que permet la faible des cohésions de Van der Waal?

Answer 21

La faible cohésion offerte par les forces de van der Waals rend les solides moléculaires en général solubles dans des solvants de polarité voisine de celle de la molécule.

Question 22

Qu’est-ce qu’un solide covalent?

Answer 22

Certains solides contiennent des atomes tous attachés les uns aux autres par des liaisons covalentes.
Le solide est un édifice moléculaire tridimensionnel, en quelque sorte une seule molécule.
Les solides covalents possèdent des températures de fusion très élevées, puisqu’on ne peut briser le solide qu’en coupant les liaisons.

Question 23

Quelles sont les propriétés des solides covalents?

Answer 23

Inertes, isolants electriques, rigides, pas ductiles, non-déformables, souvents transparents (Exemples: verre, diamant)

Question 24

Qu’est-ce qu’un solide ionique ou crystallin?

Answer 24

n présence d’un grand nombre de paires anion-cation, il y a formation d’un solide cristallin par empilement des ions: chaque ion a comme proches voisins des ions de charge opposée, maximisant ainsi les attractions électrostatiques entre anion et cation, et minimisant les répulsions cation-cation et anion-anion.
Les distances entre ions dans le cristal sont celles qui permettent
d’atteindre un minimum de l’énergie potentielle. C’est l’ion le plus gros qui définit l’empilement, le contre-ion plus petit se glissant dans les interstices.

Une liaison ionique est formée entre atomes possédant une très grande différence d’électronégativité. Il n’y a alors aucun partage d’électron, l’atome le plus électronégatif accaparant entièrement l’électron de l’autre atome.
Le cas typique est la liaison entre un alcalin et un halogène (LiF, NaCI, etc…).

Question 25

Quels éléments sont les plus electronégatifs?

Answer 25

Ceux-là

Question 26

Mets les forces suivantes en ordre croissant:

1. Dipole-dipole
2. Dipole-dipole induit
3. Ponts H
4. Ions-dipôles
5. Dipole induit - dipole induit

Answer 26

5, 2, 1, 3, 4

Question 27

Explique la force de liaison dipôle induit - dipôle induit.

Answer 27

Elles sont des forces présentes dans les molécules polaires et non-polaires et entre atomes, mais est souvent remarquable dans les molécules non-polaire, car sa force est très faible.

Question 28

Explique la force de liaison dipôle-dipôle induit.

Answer 28

Une molécule polaire près d’une molécule non-polaire va se faire déplacer le nuage d’électrons de la molécule non-polaire lui induisant ainsi un dipôle.

Question 29

Explique la force de liaison dipôle - dipôle.

Answer 29

Les dipôles s’alignent entre eux pour que les dipôles positifs soient alignés avec les négatifs et vice-versa.

Question 30

Qu’est-ce que la polarisabilité?

Answer 30

Facilité avec laquelle le nuage d’électron d’un atome ou d’une molécule peut se faire déplacer.

Question 31

Selon quoi varie-t-elle? Quelle est la relation entre cette variable et la polarisabilité?

Answer 31

Le nombre d’électron. Plus il y en a, plus la molécule est polarisable.

Question 32

Explique les liaisons pont H

Answer 32

Un atome d’hydrogène attaché à un atome de N, O ou F qui attire un doublet d’électrons libres.

Question 33

Explique les forces de liaison ion-dipôle.

Answer 33

Un dipôle va s’aligner avec la charge de l’ion.