n° 102

Exercice d'entraînement · niveau 2 · chimie (première), chapitre 7 — Cohésion, dissolution et solubilité · Interactions et changements d'état

Énoncé

Températures d'ébullition : butane $C X_{4} H X_{10}$ : $- 0, 5^{\circ}$ C ; pentane $C X_{5} H X_{12}$ : $36^{\circ}$ C ; butan-1-ol $CH X_{3} - CH X_{2} - CH X_{2} - CH X_{2} - OH$ : $118^{\circ}$ C ; éthanol $CH X_{3} - CH X_{2} - OH$ : $78^{\circ}$ C. Expliquer les trois comparaisons : butane/pentane, butane/butan-1-ol, éthanol/butan-1-ol.

Corrigé

Butane / pentane (même famille, même interaction) : les deux sont apolaires, seule agit Van der Waals ; le pentane est plus gros (un carbone de plus, plus d'électrons, plus de surface de contact) : interactions plus fortes, ébullition plus haute. La taille tranche.

Butane / butan-1-ol (même squelette, interaction différente) : le $- OH$ du butan-1-ol apporte des ponts hydrogène, absents chez le butane. L'écart est énorme ( $118, 5^{\circ}$ C) : la nature de l'interaction tranche, et elle pèse plus lourd que la taille.

Éthanol / butan-1-ol (même groupe, squelettes différents) : les deux font des ponts H par leur $- OH$ , mais le butan-1-ol a en plus une chaîne carbonée deux fois plus longue, donc davantage de Van der Waals : $118 > 78$ . À interaction principale identique, la taille reprend la main.

Piège : vouloir n'expliquer tout avec un seul argument. Il en faut deux — nature de l'interaction et taille de l'entité — et savoir lequel domine dans chaque comparaison.

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