Partielo | Structure des Entités Chimiques, Extraction et Dosage

1. Structure des Entités Chimiques

Théorie VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) : Cette théorie explique que les paires d'électrons autour d'un atome central (liants ou non-liants) se repoussent mutuellement pour minimiser leur répulsion. Cela détermine la géométrie de la molécule.
Types de géométries courantes :
AX2 : Linéaire, les atomes sont alignés (exemple : CO2, angle de liaison 180°).
AX2E2 : Coudée, avec deux doublets non-liants (exemple : H2O, angle de liaison ~104,5°).
AX3 : Triangulaire plane, les atomes forment un triangle (exemple : BF3, angle de liaison 120°).
AX3E : Pyramide trigonale, un doublet non-liant modifie la forme (exemple : NH3, angle de liaison ~107°).
AX4 : Tétraédrique, arrangement en 3D autour d’un atome central (exemple : CH4, angle de liaison 109,5°).

Concept d'électronégativité (χ) : Il mesure la capacité d’un atome à attirer les électrons d’une liaison chimique. La différence d’électronégativité entre deux atomes détermine la nature de la liaison :
χ ≤ 0,5 : Liaison apolaire (électrons partagés équitablement).
0,5 < χ ≤ 1,7 : Liaison polaire (électrons plus attirés vers l’atome le plus électronégatif, créant des charges partielles δ− et δ+).
χ > 1,7 : Liaison ionique (transfert complet d’électrons).
Polarité d’une molécule :
Si une molécule contient des liaisons polaires mais a une géométrie symétrique, elle sera apolaire (exemple : CO2).
Si une molécule contient des liaisons polaires et une géométrie asymétrique, elle sera polaire (exemple : H2O).

Solide ionique :
Constitué de cations et d’anions (exemple : NaCl).
La cohésion est assurée par les interactions électrostatiques entre ions de charges opposées.
Solide moléculaire :
Composé de molécules liées par des interactions faibles (exemple : la glace, H2O).
La cohésion repose sur des forces de Van der Waals et des liaisons hydrogène.

Dissociation : Les ions du solide se séparent dans l’eau.
Solvatation : Les molécules d’eau entourent et stabilisent les ions dissociés.
Dispersion : Les ions se répartissent de manière homogène dans la solution.

Définition : Cette technique consiste à transférer une espèce chimique d’un solvant à un autre non miscible, pour isoler ou purifier cette espèce.
Critères pour choisir un solvant extracteur :
L’espèce à extraire doit être très soluble dans le solvant extracteur.
Le solvant extracteur doit être non miscible avec le solvant de départ.
Préférence pour des solvants non toxiques et respectueux de l’environnement.

Introduire la solution à traiter dans une ampoule à décanter.
Ajouter le solvant extracteur choisi.
Boucher l’ampoule, agiter délicatement, puis dégazer pour éviter une surpression.
Laisser décanter pour séparer les phases aqueuse et organique.
Ouvrir le robinet pour récupérer les deux phases séparées dans des récipients différents.

Règles générales :
Un solide ionique ou une molécule polaire est soluble dans un solvant polaire (exemple : NaCl dans l’eau).
Une molécule apolaire est soluble dans un solvant apolaire (exemple : iode dans l’hexane).

Un titrage permet de déterminer la concentration inconnue d’une solution (solution à titrer) en la faisant réagir avec une solution de concentration connue (solution titrante).
Équivalence : Point où les réactifs sont mélangés en proportions stœchiométriques, souvent identifié par un changement de couleur (virage).

Composition des tensioactifs :
Une tête polaire (hydrophile) soluble dans l’eau.
Une queue apolaire (lipophile) soluble dans les graisses.
Organisation en micelles :
En solution, les molécules de savon forment des micelles : les têtes hydrophiles orientées vers l’extérieur et les queues hydrophobes vers l’intérieur.

Dissolution des graisses : Les queues lipophiles interagissent avec la graisse, permettant sa solubilisation dans l’eau.
Formation de mousse : Les tensioactifs piègent l’air, formant des bulles stabilisées par une double couche de molécules.