Interactions de Van der Waals entre molécules

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Interactions de Van der Waals : attractions électrostatiques entre toutes les molécules • Faibles (quelques kJmol^-1) devant les liaisons covalentes (centaines de kJmol^-1) • Plus fortes pour des molécules plus grosses, plus allongées ou polaires : températures de changement d'état plus élevées

Le cours

1. Définition Les interactions de Van der Waals sont des interactions électrostatiques attractives qui s'exercent entre toutes les molécules, polaires ou non. Elles proviennent des charges partielles permanentes des molécules polaires et des charges partielles instantanées qui apparaissent dans toute molécule, car ses électrons sont en mouvement. Ce sont des interactions intermoléculaires, de faible énergie (de l'ordre de quelques kJmol^-1) et de courte portée, bien plus faibles que les liaisons covalentes intramoléculaires (environ 400\ kJmol^-1 pour C–H). 2. Facteurs qui les renforcent La taille de la molécule : plus elle a d'électrons, plus ses charges instantanées sont importantes. Teb des dihalogènes : F_2 (-188\ ^C), Cl_2 (-34\ ^C), Br_2 (59\ ^C), I_2 (184\ ^C). La surface de contact entre molécules : une chaîne linéaire interagit mieux qu'une molécule ramassée en boule. La polarité : les charges partielles permanentes s'ajoutent aux charges instantanées. 3. Méthode pour comparer des températures de changement d'état 1. Vérifier que seules des interactions de Van der Waals sont en jeu (pas de liaison hydrogène, pas d'ions). 2. Comparer la taille des molécules, puis leur forme, puis leur polarité. 3. Plus les interactions sont fortes, plus il faut d'énergie pour séparer les molécules : températures de fusion et d'ébullition plus élevées. 4. Attention Lors d'un changement d'état d'une espèce moléculaire, seules les interactions entre molécules sont rompues : les molécules restent intactes. L'eau qui bout donne de la vapeur d'eau, pas du dihydrogène et du dioxygène.

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