La molécule d'eau Flashcards
L’eau : définition rapide
- liquide de référence
- solvant privilégié du corps humain (et médicaments)
- majoritaire chez les végétaux, animaux et chez l’Homme
Proportion de l’eau sur Terre
70% de la surface terrestre
Rôle de l’eau
maintient des structures macromoléculaires et est impliquée dans leur fonctionnement
Quelle est l’énergie de liaison ?
460 kJ/mol
Combien y-a-t-il de liaisons covalentes dans la molécule d’H20 ?
2
Comment sont les liaisons OH (et pourquoi) ?
liaisons OH polarisées car électronégativité d’O»_space; celle de H
Quel dipôle caractérise H20 ?
dipôle permanent
possibilité de créer un dipôle induit
Quel type de solvant est H2O et quelles sont ses propriétés ?
- solvant polaire
- propriétés dissociantes
Valeur du moment dipolaire
nu = 1,84 D (Debye)
Conséquence de la structure d’H20
formation de liaisons hydrogène (H20-H20 ou H20-autre molécule)
Définition liaison hydrogène
interactions de nature coulombienne intervenant entre les H d’une molécule et les deux doublets libres de l’atome d’oxygène d’autres molécules
Caractéristiques de la liaison d’hydrogène
- liaison physique
- liaison à distance
- liaison faible
- liaison linéaire donc orientée
intramoléculaire ou intermoléculaire
structure cristalline de la glace
à la pression atmosphérique chaque molécule d’eau va être entourée de 4 molécules voisines et on aboutit à une structure tétraédrique (eau donne 2 liaisons H et en reçoit 2)
Quelle molécule d’eau occupe un volume plus important ?
molécule d’eau liée (contre molécule eau libre)
Structure de l’eau cristalline
- eau considérée comme pseudo-cristalline.
- eau liquide formée de petits groupes de molécules ayant la structure de la glace mais séparées par un liquide désordonné (40% des liaisons Hydrogène rompues)
- eau liquide partiellement associée
densité de l’eau et de la glace
densité de l’eau est plus importante que la densité de la glace (donc glace flotte sur eau cf banquises) car eau se dilate de 9% en cristallisant
donc il y a plus de molécules d’eau liquide dans un volume donné que de molécules de glace
Que se passe-t-il à 100°C ?
toutes les liaisons hydrogène sont rompues
il n’y a que des molécules isolées donc structure désordonnée
densité de l’eau : propriétés physicochimiques
- température du maximum de densité = 4°C
- en dessous de 4°C, densité faible car formation de cavités et de liaisons
- au dessus de 4°C, agitation thermique distancie les molécules
fusion et ébullition de l’eau
ébullition : 100°C
fusion : 0°C
elles sont très élevées et eau reste à pression atmosphérique jusqu’à son ébullition
définition de chaleur latente
quantité de chaleur échangée avec le milieu extérieur lors d’un changement d’état qui intervient à température constante
chaleur latente (de fusion ou d’ébullition) = enthalpie
chaleur latente massique : (J/kg)
chaleur latente molaire (J/mol)
que se passe-t-il pendant le changement d’état de l’eau ?
la température reste constante (car énergie utilisée pour détruire les liaisons intermoléculaires) pendant que l’entropie (désordre) augmente.
quel est le rôle de la chaleur latente de vaporisation ?
jouer un rôle fondamental dans la thermorégulation de l’organisme (stockage d’énergie sans variation de température)
chaleur spécifique de l’eau
4186 J.kg-1.°C-1
capacités de l’eau
stocker efficacement chaleur et la restituer
définition énergie de surface
énergie nécessaire pour augmenter d’une unité de surface libre d’un liquide et pour rompre le film superficiel
quel est le coefficient de tension superficielle de l’eau
73 x 10-3 N/m (très élevé)
pourquoi l’énergie de surface de l’eau est très importante ?
grâce à sa polymérisation (nombreuses liaisons hydrogènes)
définition du coefficient de viscosité “n” (même lettre que le rendement)
rend compte du frottement des molécules les unes contre les autres
coefficient de viscosité de l’eau
relativement bas car les liaisons hydrogène se brisent et se forment avec une grande fréquence
