La molécule d'eau

Question 1

L’eau : définition rapide

Answer 1

• liquide de référence
• solvant privilégié du corps humain (et médicaments)
• majoritaire chez les végétaux, animaux et chez l’Homme

Question 2

Proportion de l’eau sur Terre

Answer 2

70% de la surface terrestre

Question 3

Rôle de l’eau

Answer 3

maintient des structures macromoléculaires et est impliquée dans leur fonctionnement

Question 4

Quelle est l’énergie de liaison ?

Answer 4

460 kJ/mol

Question 5

Combien y-a-t-il de liaisons covalentes dans la molécule d’H20 ?

Answer 5

2

Question 6

Comment sont les liaisons OH (et pourquoi) ?

Answer 6

liaisons OH polarisées car électronégativité d’O&raquo_space; celle de H

Question 7

Quel dipôle caractérise H20 ?

Answer 7

dipôle permanent

possibilité de créer un dipôle induit

Question 8

Quel type de solvant est H2O et quelles sont ses propriétés ?

Answer 8

• solvant polaire

- propriétés dissociantes

Question 9

Valeur du moment dipolaire

Answer 9

nu = 1,84 D (Debye)

Question 10

Conséquence de la structure d’H20

Answer 10

formation de liaisons hydrogène (H20-H20 ou H20-autre molécule)

Question 11

Définition liaison hydrogène

Answer 11

interactions de nature coulombienne intervenant entre les H d’une molécule et les deux doublets libres de l’atome d’oxygène d’autres molécules

Question 12

Caractéristiques de la liaison d’hydrogène

Answer 12

• liaison physique
• liaison à distance
• liaison faible
• liaison linéaire donc orientée

intramoléculaire ou intermoléculaire

Question 13

structure cristalline de la glace

Answer 13

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)

Question 14

Quelle molécule d’eau occupe un volume plus important ?

Answer 14

molécule d’eau liée (contre molécule eau libre)

Question 15

Structure de l’eau cristalline

Answer 15

• 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

Question 16

densité de l’eau et de la glace

Answer 16

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

Question 17

Que se passe-t-il à 100°C ?

Answer 17

toutes les liaisons hydrogène sont rompues

il n’y a que des molécules isolées donc structure désordonnée

Question 18

densité de l’eau : propriétés physicochimiques

Answer 18

• 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

Question 19

fusion et ébullition de l’eau

Answer 19

ébullition : 100°C
fusion : 0°C
elles sont très élevées et eau reste à pression atmosphérique jusqu’à son ébullition

Question 20

définition de chaleur latente

Answer 20

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)

Question 21

que se passe-t-il pendant le changement d’état de l’eau ?

Answer 21

la température reste constante (car énergie utilisée pour détruire les liaisons intermoléculaires) pendant que l’entropie (désordre) augmente.

Question 22

quel est le rôle de la chaleur latente de vaporisation ?

Answer 22

jouer un rôle fondamental dans la thermorégulation de l’organisme (stockage d’énergie sans variation de température)

Question 23

chaleur spécifique de l’eau

Answer 23

4186 J.kg-1.°C-1

Question 24

capacités de l’eau

Answer 24

stocker efficacement chaleur et la restituer

Question 25

définition énergie de surface

Answer 25

énergie nécessaire pour augmenter d’une unité de surface libre d’un liquide et pour rompre le film superficiel

Question 26

quel est le coefficient de tension superficielle de l’eau

Answer 26

73 x 10-3 N/m (très élevé)

Question 27

pourquoi l’énergie de surface de l’eau est très importante ?

Answer 27

grâce à sa polymérisation (nombreuses liaisons hydrogènes)

Question 28

définition du coefficient de viscosité “n” (même lettre que le rendement)

Answer 28

rend compte du frottement des molécules les unes contre les autres

Question 29

coefficient de viscosité de l’eau

Answer 29

relativement bas car les liaisons hydrogène se brisent et se forment avec une grande fréquence