Définition
Cohésion
Force qui maintient ensemble les particules d'une substance, influençant son état physique (solide, liquide, gaz).
Solubilité
Capacité d'une substance à se dissoudre dans un solvant, exprimée en quantité maximale dissoute dans un volume donné.
Ions
Atomes ou molécules chargées électriquement suite à la perte ou au gain d'électrons.
Interactions de Van der Waals
Forces faibles entre molécules, dues aux dipôles instantanés et induits.
Cohésion dans les Solides
La cohésion dans les solides est principalement assurée par les forces d'interaction entre entités chimiques. Dans les solides ioniques, ce sont les interactions électrostatiques entre ions de charges opposées qui prédominent. Dans les solides moléculaires, la cohésion réside souvent dans des interactions de Van der Waals ou des liaisons hydrogène. Ces forces influencent les propriétés physiques des solides.
Modélisation des Interactions
Les interactions entre ions sont modélisées par des forces électrostatiques fortes, responsables de la solidité des cristaux ioniques. Entre entités polaires, les liaisons hydrogène renforcent la cohésion. Quant aux entités apolaires, les forces de Van der Waals assurent une certaine cohésion, bien que plus faible. La modélisation de ces interactions aide à prédire le comportement des substances à différentes conditions de température et de pression.
Dissolution des Solides Ionique dans l'Eau
La dissolution des solides ioniques dans l'eau se déroule en trois étapes : dissociation, solvatation et dispersion. Lorsqu'un sel ionique se dissout, ses ions sont entourés par des molécules d'eau dans un processus appelé solvatation, ce qui conduit à la dispersion des ions dans la solution. L'équation de dissolution peut généralement être écrite pour montrer la dissociation d'un composé ionique en ses ions constitutifs avec l'équation : AB (s) ⇔ A⁺ (aq) + B⁻ (aq).
Extraction par un Solvant et Solubilité
L'extraction par un solvant est une technique pour séparer des substances basées sur leur solubilité dans deux solvants non miscibles. La solubilité indique la quantité maximale de la substance qui se dissout dans un solvant donné, tandis que la miscibilité se réfère à la capacité de deux liquides à se mélanger dans toutes proportions. L'hydrophilie, la lipophilie, et l'amphiphilie d'une espèce chimique influencent leur solubilité.
Miscibilité et Solubilité des Liquides
La miscibilité des liquides dépend de la capacité des molécules à interagir les unes avec les autres. Une substance hydrophile interagira bien avec l'eau (solvant polaire), tandis qu'une lipophile aura une grande affinité pour les solvants non polaires comme le benzène. Les espèces amphiphiles comportent à la fois une partie hydrophile et lipophile, leur conférant la capacité d'interagir avec les deux types de solvants.
Espèces Amphiphiles
Les espèces amphiphiles, comme les savons, possèdent des parties hydrophiles et lipophiles. Cette caractéristique leur permet de stabiliser des émulsions et de solubiliser des substances normalement insolubles dans l'eau, jouant un rôle crucial dans les processus de nettoyage et la formation de micelles.
A retenir :
La compréhension de la cohésion et de la solubilité des espèces chimiques est essentielle pour expliquer et prédire les comportements des substances en solution. La cohésion est principalement influencée par les interactions entre ions, entités polaires et apolaires, et peut être modélisée grâce à des interactions de Van der Waals et des liaisons hydrogène. La solubilité, quant à elle, dépend des interactions entre le solvant et le soluté, influencées par des caractéristiques chimiques comme l'hydrophilie, la lipophilie et l'amphiphilie. Les connaissances acquises sur ces interactions sont fondamentales pour diverses applications allant des analyses de laboratoire aux procédés industriels.
