Mise en évidence expérimentale de la polarité

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Un filet de liquide polaire (eau, éthanol) est dévié vers une baguette électrisée • Un filet de liquide apolaire (cyclohexane, heptane) n'est pratiquement pas dévié • L'attraction a lieu quel que soit le signe de la charge de la baguette • Solubilité et miscibilité confirment la polarité : un solvant polaire dissout les espèces polaires

Le cours

Mise en évidence expérimentale de la polarité Expérience du filet de liquide. On électrise une baguette (règle en plastique frottée avec un chiffon de laine, ou tige de verre frottée avec de la soie) puis on l'approche, sans la toucher, d'un mince filet de liquide qui s'écoule d'une burette. un filet d'eau, d'éthanol ou de propanone (acétone) est nettement dévié vers la baguette : ces liquides sont formés de molécules polaires ; un filet de cyclohexane ou d'heptane n'est pratiquement pas dévié : ces liquides sont formés de molécules apolaires. Interprétation. Le liquide est électriquement neutre. Près de la baguette chargée, les molécules polaires s'orientent : leur pôle de signe opposé à la charge de la baguette se tourne vers elle. Ce pôle, plus proche, est plus fortement attiré que l'autre pôle n'est repoussé, car l'action électrique diminue avec la distance. Le filet est donc attiré, que la baguette soit chargée positivement ou négativement. Autre indice expérimental : la solubilité. Les espèces polaires ou ioniques se dissolvent bien dans les solvants polaires, les espèces apolaires dans les solvants apolaires. Le sulfate de cuivre se dissout dans l'eau mais pas dans le cyclohexane ; le diiode, apolaire, est bien plus soluble dans le cyclohexane (solution violette) que dans l'eau. L'eau et le cyclohexane ne sont pas miscibles. Précautions. L'expérience fonctionne mieux par temps sec (l'humidité décharge la baguette) et avec un filet fin. Les solvants organiques sont inflammables : on travaille loin de toute flamme et en petite quantité. Astuce et méthode clé Pour prévoir le résultat de l'expérience, cherche d'abord si la molécule possède une liaison polarisée non compensée par la symétrie : O–H dans l'eau ou l'éthanol, C=O dans la propanone ; rien de tel dans le cyclohexane. Piège classique à éviter Ne crois pas que le filet n'est attiré que par une baguette de signe opposé à celui du liquide : le liquide est neutre ; ses molécules s'orientent, et le filet d'eau est attiré aussi bien par une baguette positive que par une baguette négative.

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