Cohésion, dissolution et solubilité

Cours · chimie (première), chapitre 7 · première, spécialité physique-chimie · le début du chapitre, la suite sur Adloun

La dissolution d'un cristal ionique : les ions se détachent et s'entourent de molécules d'eau.

Pourquoi le sel fond-il à $801^{\circ}$ C et le beurre à $30^{\circ}$ C ? Pourquoi l'eau dissout-elle le sel mais pas l'huile ? Réponse en un mot : les interactions entre entités. Ce chapitre les classe (ioniques, entre dipôles, ponts hydrogène), puis les met au travail : dissolution des solides ioniques, solubilité et miscibilité, extraction par solvant et le chef-d'œuvre applicatif — le savon.

7.1 La cohésion des solides

◆Théorème 7.1Trois types d'interactions attractives

La cohésion d'un solide vient d'interactions attractives entre ses entités, d'intensités très différentes :

solide ionique (ex. $NaCl$ ) : attraction électrostatique entre cations et anions (loi de Coulomb — livre de physique !) : très forte ;
solide moléculaire polaire (ex. glace, sucre) : attractions entre dipôles ( $δ^{+}$ face à $δ^{-}$ ), renforcées le cas échéant par des ponts hydrogène : modérées ;
solide moléculaire apolaire (ex. diiode, paraffine) : attractions de Van der Waals entre dipôles instantanés : faibles, mais croissant avec la taille des entités.

Définition 7.2Le pont hydrogène

Un pont hy\-dro\-gène s'établit entre un atome d'hy\-dro\-gène lié à un atome très électronégatif (O, N) et un doublet non liant d'un atome O ou N d'une entité voisine. Intermédiaire entre Van der Waals et liaison covalente, il explique les propriétés hors normes de l'eau.

Le pont hydrogène (pointillé orange) : le H, appauvri en électrons ( $δ^{+}$ ) car lié à un oxygène très électronégatif, s'accroche au doublet non liant d'un O voisin.

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