Définitions
Définition
Cohésion
La cohésion désigne la force d'attraction qui maintient ensemble les atomes ou molécules dans une substance.
Solubilité
La solubilité est la capacité d'une substance à se dissoudre dans un solvant pour former une solution homogène.
Miscibilité
La miscibilité désigne la capacité de deux liquides à se mélanger pour former une solution homogène.
Cohésion dans un Solide
Dans un solide, la cohésion résulte principalement des forces d'interaction entre les entités qui le composent. Ces forces peuvent être de différentes natures : électrostatiques, de Van der Waals, ou encore des liaisons hydrogène. Le type de particules en présence (ions, molécules polaires, molécules apolaires) influence grandement la manière dont ces forces agissent.
Modélisation des Interactions
Interactions entre Ions
Les solides ioniques sont formés de réseaux cristallins où les ions positifs et négatifs sont liés par des forces électrostatiques fortes. Ces interactions sont responsables de la cohésion du solide et influencent ses propriétés, comme le point de fusion et la solubilité dans les solvants polaires.
Interactions entre Entités Polaires
Les molécules polaires possèdent des moments dipolaires qui créent des attractions électrostatiques entre elles. Ces interactions jouent un rôle crucial dans la cohésion des substances moléculaires polaires. Les liaisons hydrogène sont un cas particulier d'interaction entre molécules polaires, comme dans le cas de l'eau.
Interactions entre Entités Apolaires
Les entités apolaires interagissent principalement par les forces de Van der Waals, qui sont plus faibles que les interactions entre particules chargées, mais qui permettent néanmoins la cohésion des solides apolaires sous certaines conditions de température et de pression.
La Dissolution des Solides Ioniques dans l’Eau
La dissolution d'un solide ionique dans l'eau implique la dissociation de ses ions individuels, qui sont alors solvés par les molécules d'eau. L'équation de réaction typique pour la dissolution du chlorure de sodium dans l'eau est : NaCl (s) → Na⁺ (aq) + Cl⁻ (aq). Cette dissociation est facilitée par la polarité des molécules d'eau, qui stabilise les ions en solution.
Extraction par un Solvant
L'extraction par un solvant est une méthode utilisée pour séparer des composants d'un mélange selon leur solubilité dans différents solvants. Cela repose sur les différences de solubilité et de cohésion entre les composants et les solvants, où un solvant approprié peut extraire un composant spécifique d'un mélange.
Solubilité et Miscibilité
Solubilité dans un Solvant
La solubilité d'une substance dépend de la température, de la nature du solvant, ainsi que des interactions entre les particules du soluté et celles du solvant. Un soluté est dit soluble dans un solvant si sa solubilité est élevée, ce qui est souvent le cas lorsque les attractions soluté-solvant sont fortes.
Miscibilité de Deux Liquides
Deux liquides sont dits miscibles s'ils peuvent se mélanger pour former une solution homogène quel que soit leur ratio de mélange. La miscibilité dépend de la similarité des forces intermoléculaires présentes dans les deux liquides. Par exemple, les liquides polaires sont généralement miscibles entre eux.
A retenir :
La cohésion dans les solides et la solubilité des substances sont essentielles pour comprendre leurs comportements physico-chimiques. Les interactions entre particules, telles que celles entre ions, molécules polaires et apolaires, et les liaisons hydrogène jouent un rôle crucial. La solubilité et la miscibilité, influencées par ces interactions, sont des concepts clés pour la compréhension des solutions et des mélanges homogènes.
