Cohésion des solides ioniques. Dissolution

TP C6
1S
cohésion de la
matière
Cohésion des solides ioniques.
Dissolution CORRECTION
Chapitre 12 page 200 et chapitre 13 p 218
I. Propriétés électriques des molécules :
1) Électrisation d’un objet :
Expérience 1 :
Q1. Les cheveux se dressent sur la tête !
Q2.La règle arrache des électrons aux cheveux. Elle devient donc négative alors que les
cheveux deviennent positifs.
-+
-1 8
+
6
4
+
2
1
8
6
4
2
AVANT FROTTEMENT
APRÈS FROTTEMENT
2) Interaction entre un objet électrisé et un liquide :
Expérience 2 :
Q3. Le filet d’eau est dévié par la règle électrisée.
Expérience 3 :
Q4. Il ne se passe rien !
3) Interprétation :
a) Les molécules mises en jeu :
L’eau
Q5. La formule de Lewis de l’eau est : H − O − H
Q6. Il y a deux doublets non liants dans cette molécule.
Q7. Cette molécule est coudée :
Le cyclohexane
On donne la formule développée du cyclohexane ci-contre :
Q8. Sa formule topologique est :
TPC6 p1
b) L’électronégativité :
Q9. électronégativités des atomes : χH = 2,1 ; χC = 2,5 ; χO = 3,5 ; χCl = 3,0
c) Molécule polaire :
Q10. La liaison H– H n’est pas polarisée car elle se fait entre deux atomes identiques. Il n’y a
donc aucune différence d’électronégativité entre eux.
Q11. L’atome de chlore est plus électronégatif (χCl = 3,0) que l’atome d’hydrogène (χH = 2,1). Il
porte donc une charge δ- alors que l’atome d’hydrogène porte une charge δ+.
Q12. L’atome d’oxygène est plus électronégatif (χO = 3,5) que l’atome d’hydrogène (χH = 2,1). Il
porte donc une charge δ- alors que l’atome d’hydrogène porte une charge δ+.La liaison chimique
est donc polarisée.
δδ+
H−O
Elle s’écrit :
Q13. Dans la molécule d’eau ci-dessous il y a deux liaisons polarisées.
On peut l’annoter :
δ+
2δ-
δ+
Q14. Les charges partielles positives des atomes d’hydrogène et
la double charge partielle négative de l’atome d’oxygène de la
molécule d’eau ne sont pas uniformément réparties donc la molécule d’eau est polaire.
δ+
Q15. Si on applique le même raisonnement à la molécule
de cyclohexane, on obtient :
δ+
δ+
δ+
Les charges partielles positives des atomes d’hydrogène
et négative des atomes de carbone sont uniformément
réparties dans la molécule.
La molécule de cyclohexane n’est pas polaire.
δ+
δ+
2δ- 2δ2δ2δ2δ- 2δ-
δ+
δ+
δ+
δ
+
δ+
δ+
Q16. À la question Q3, nous avons observé
que la règle électrisée déviait le filet d’eau. La
molécule d’eau est polarisée. Quand la règle
électrisée négativement s’approche, les
molécules d’eau tournent et présentent à la
règle leurs atomes d’hydrogène partiellement
positifs. La règle les attire et dévie le filet
d’eau.
À la question Q4, nous n’avons observé
aucune déviation du filet de cyclohexane. Ce
qui est normal car les molécules de
cyclohexane, n’étant pas polarisées, sont
insensibles à la présence de la règle
électrisée.
(Source image : http://tpe1s.wordpress.com)
TPC6 p2
b) L’électronégativité :
Q9. électronégativités des atomes : χH = 2,1 ; χC = 2,5 ; χO = 3,5 ; χCl = 3,0
c) Molécule polaire :
Q10. La liaison H– H n’est pas polarisée car elle se fait entre deux atomes identiques. Il n’y a
donc aucune différence d’électronégativité entre eux.
Q11. L’atome de chlore est plus électronégatif (χCl = 3,0) que l’atome d’hydrogène (χH = 2,1). Il
porte donc une charge δ- alors que l’atome d’hydrogène porte une charge δ+.
Q12. L’atome d’oxygène est plus électronégatif (χO = 3,5) que l’atome d’hydrogène (χH = 2,1). Il
porte donc une charge δ- alors que l’atome d’hydrogène porte une charge δ+.La liaison chimique
est donc polarisée.
δδ+
H−O
Elle s’écrit :
Q13. Dans la molécule d’eau ci-dessous il y a deux liaisons polarisées.
On peut l’annoter :
δ+
2δ-
δ+
Q14. Les charges partielles positives des atomes d’hydrogène et
la double charge partielle négative de l’atome d’oxygène de la
molécule d’eau ne sont pas uniformément réparties donc la molécule d’eau est polaire.
δ+
Q15. Si on applique le même raisonnement à la molécule
de cyclohexane, on obtient :
δ+
δ+
δ+
Les charges partielles positives des atomes d’hydrogène
et négative des atomes de carbone sont uniformément
réparties dans la molécule.
La molécule de cyclohexane n’est pas polaire.
δ+
δ+
2δ- 2δ2δ2δ2δ- 2δ-
δ+
δ+
δ+
δ
+
δ+
δ+
Q16. À la question Q3, nous avons observé
que la règle électrisée déviait le filet d’eau. La
molécule d’eau est polarisée. Quand la règle
électrisée négativement s’approche, les
molécules d’eau tournent et présentent à la
règle leurs atomes d’hydrogène partiellement
positifs. La règle les attire et dévie le filet
d’eau.
À la question Q4, nous n’avons observé
aucune déviation du filet de cyclohexane. Ce
qui est normal car les molécules de
cyclohexane, n’étant pas polarisées, sont
insensibles à la présence de la règle
électrisée.
(Source image : http://tpe1s.wordpress.com)
TPC6 p2
↸Q27. D’après le tableau précédent, on a nCuCl2 ,i – xmax = 0. Donc
nCuCl2,i
xmax
.
V
V
↸Q29. D’après le tableau, on a
nCl −
2x
,f
= max .
↸Q30. On a Cl −  =
V
V
↸Q28. CCuCl2 =
,
= xmax
=
,
= 2 xmax.
xmax
donc xmax = CCuCl2 .V .
V
2x
D’après la question Q30., on a : Cl −  = max
V
2
C
.V
Cl −  = CuCl2
V
↸Q31. D’après la question Q28. CCuCl2 =
Et : Cl −  = 2CCuCl2
IV Préparation d’une solution de concentration donnée par dilution :
↸Q32. Pour tous les groupes on peut écrire :
Solution mère :
• Concentration CCuCl2 = 5,00×10-2 mol.L-1
Solution fille Sn :
• Concentration Cd,n
• Volume à prélever : Vn
• Volume final Vd = 50,0 mL
Lors d’une dilution, la quantité de matière de soluté ne change pas, ainsi :
n C u C l2 , p rélevé = n C u C l 2 , so lu tio n − d ilu ée
C C u C l 2 .V n = C d , n .V d
Donc :
Vn =
C d ,n .V d
C C u C l2
Exemple : pour le groupe 9 :
V9 =
5 , 0 × 1 0 −3 × 5 0 , 0
V9 =
5 , 0 0 × 1 0 −2
C d ,9 .V d
C C u C l2
= 5,0 mL
Pour l’ensemble des groupes, on obtient :
Groupe
d’élèves
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Solution
diluée
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
Concentration
(en mol.L-1)
Cd,1 = 2,50×10-2
Cd,2 = 2,25×10-2
Cd,3 = 2,00×10-2
Cd,4 = 1,75×10-2
Cd,5 = 1,50×10-2
Cd,6 = 1,25×10-2
Cd,7 = 1,00×10-2
Cd,8 = 7,5×10-3
Cd,9 = 5,0×10-3
Volume de solution mère à
prélever (en mL)
25,0
22,5
20,0
17,5
15,0
12,5
10,0
7,5
5,0
TPC6 p4

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