Flashcards : Interactions intermoléculaires (55 cartes)

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1Question

Quelle est l’origine électrostatique des interactions intermoléculaires ?

Réponse

Les interactions entre les noyaux positifs et les électrons négatifs des molécules.

2Question

Comment modélise-t-on une molécule chargée dans le modèle électrostatique ?

Réponse

Par sa charge totale.

3Question

Comment modélise-t-on une molécule neutre dipolaire ?

Réponse

Par deux charges fractionnaires opposées.

4Question

Comment modélise-t-on une molécule neutre apolaire ?

Réponse

Par plusieurs charges fractionnaires formant un multipôle.

5Question

Quelle formule donne l’énergie d’interaction entre deux charges ponctuelles ?

Réponse

Vcc(R)=14πε0q1q2RV_{cc}(R)=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{R}

6Question

De quoi dépend l’interaction charge-dipôle selon sa formule ?

Réponse

De l’orientation du dipôle, représentée par cos⁡θ\cos\theta.

7Question

Qu’est-ce que la polarisabilité d’une molécule ?

Réponse

La capacité de son nuage électronique à se déformer sous l’action d’un champ électrique externe.

8Question

Quelle relation décrit le moment dipolaire induit ?

Réponse

μ⃗i=αE⃗\vec{\mu}_i=\alpha\vec{E}

9Question

Quelles molécules sont associées dans l’interaction de Debye ?

Réponse

Une molécule polaire et une molécule non polaire dont le nuage électronique est induit par le dipôle permanent.

10Question

Comment les interactions de London apparaissent-elles entre molécules ?

Réponse

Des dipôles instantanés dus aux fluctuations électroniques induisent des dipôles dans les molécules voisines.

11Question

Quelles contributions composent l’énergie attractive de van der Waals ?

Réponse

Les énergies de Keesom, Debye et London.

12Question

Comment varie l’énergie attractive de van der Waals avec la distance R ?

Réponse

VVdW∝−κAR6V_{VdW}\propto-\frac{\kappa_A}{R^6}

13Question

Comment varie l’énergie répulsive de Pauli à très courte distance ?

Réponse

VRep∝κRR12V_{Rep}\propto\frac{\kappa_R}{R^{12}}

14Question

Quelle relation donne l’énergie potentielle totale entre deux molécules ?

Réponse

VTotal∝κRR12−κAR6V_{Total}\propto\frac{\kappa_R}{R^{12}}-\frac{\kappa_A}{R^6}

15Question

Que faut-il vaincre pour provoquer un changement d’état ?

Réponse

Les interactions intermoléculaires.

16Question

Comment le volume moléculaire influe-t-il sur la polarisabilité ?

Réponse

Une molécule plus volumineuse est plus polarisable.

17Question

Quelle est la force relative de la liaison hydrogène parmi les interactions intermoléculaires ?

Réponse

C’est la plus forte des interactions intermoléculaires.

18Question

À quoi contribue la liaison hydrogène dans les phases condensées ?

Réponse

À leur cohésion.

19Question

Quels types de liaisons caractérisent les composés où se rencontre principalement la liaison hydrogène ?

Réponse

Les liaisons F–H, O–H ou N–H.

20Question

Quel est l’ordre de grandeur de l’énergie d’une liaison hydrogène ?

Réponse

Quelques dizaines de kJ/mol.

21Question

Où se forme une liaison hydrogène intermoléculaire ?

Réponse

Entre molécules distinctes.

22Question

Où se forme une liaison hydrogène intramoléculaire ?

Réponse

Au sein d’une même molécule.

23Question

Comment le modèle électrostatique classique représente-t-il une molécule ?

Réponse

Par un ensemble de charges ponctuelles.

24Question

Dans quelle unité s’exprime le moment dipolaire ?

Réponse

En C·m.

25Question

À combien de C·m correspond un Debye ?

Réponse

3,335×10−30 C⋅m3{,}335 \times 10^{-30}\ \text{C·m}

26Question

Quel signe de l’énergie potentielle caractérise une interaction attractive ?

Réponse

Une énergie potentielle négative.

27Question

Quel signe de l’énergie potentielle caractérise une interaction répulsive ?

Réponse

Une énergie potentielle positive.

28Question

À quoi contribuent les interactions charge-dipôle dans les solvants polaires ?

Réponse

À la solvatation des composés ioniques.

29Question

Entre quelles molécules se produisent les interactions de Keesom ?

Réponse

Entre molécules possédant des moments dipolaires permanents.

30Question

Quelle est l’expression de l’énergie de dispersion de London entre deux molécules ?

Réponse

VLondon(R)=−32EI1EI2EI1+EI2α1α2(4πε0)21R6V_{London}(R)=-\frac{3}{2}\frac{E_{I1}E_{I2}}{E_{I1}+E_{I2}}\frac{\alpha_1\alpha_2}{(4\pi\varepsilon_0)^2}\frac{1}{R^6}

31Question

À quelles interactions les interactions de London s’ajoutent-elles pour les molécules polaires ?

Réponse

Aux interactions de Keesom et de Debye.

32Question

De quelle énergie dérive la force attractive de van der Waals ?

Réponse

De l’énergie potentielle attractive.

33Question

Quelle est la portée des interactions de van der Waals ?

Réponse

Elles sont à très courte portée.

34Question

À quoi correspond la distance d’équilibre entre deux molécules ?

Réponse

Au minimum du puits de potentiel total.

35Question

Quelle est la distance internucléaire minimale entre deux atomes non liés A et B ?

Réponse

Req=RvdW(A)+RvdW(B)R_{eq}=R_{vdW}(A)+R_{vdW}(B)

36Question

Quelle est la température d’ébullition de l’acétone ?

Réponse

56 °C.

37Question

Quelle est la température d’ébullition du butane ?

Réponse

−0,5 °C.

38Question

De quoi dépendent les températures de fusion, d’ébullition et de sublimation ?

Réponse

Des interactions intermoléculaires à vaincre lors du changement d’état.

39Question

À quelle température le pentane linéaire bout-il ?

Réponse

36 °C.

40Question

À quelle température le néopentane bout-il ?

Réponse

9,5 °C.

41Question

Quelles interactions prédominent dans les molécules très polaires comme H₂O ?

Réponse

Les interactions de Keesom.

42Question

Comment sont disposés les trois atomes impliqués dans une liaison hydrogène ?

Réponse

Ils sont alignés.

43Question

Quelle propriété géométrique découle de l’alignement des atomes dans une liaison hydrogène ?

Réponse

La liaison est directionnelle.

44Question

Comment la longueur de A···H se compare-t-elle à celle de A–H ?

Réponse

Elle est environ deux fois plus grande.

45Question

Comment la longueur de A···H se compare-t-elle à la somme des rayons de van der Waals de A et H ?

Réponse

Elle lui est inférieure.

46Question

Quel rôle les liaisons hydrogène jouent-elles dans les systèmes biologiques ?

Réponse

Elles y jouent un rôle important.

47Question

Dans quelle structure de l’ADN les liaisons hydrogène jouent-elles un rôle ?

Réponse

Dans la double hélice.

48Question

Quel type de liaison hydrogène forme l’acide 2-hydroxybenzoïque ?

Réponse

Des liaisons intramoléculaires.

49Question

À quelle température l’acide 2-hydroxybenzoïque fond-il ?

Réponse

À 159 °C.

50Question

Quel type de liaison l’acide 3-hydroxybenzoïque peut-il former davantage ?

Réponse

Des liaisons hydrogène intermoléculaires.

51Question

À quoi est associée la discontinuité des températures de fusion des composés hydrogénés ?

Réponse

À l’existence de liaisons hydrogène.

52Question

Quelle est l’énergie moyenne des interactions dipôle-dipôle de Keesom ?

Réponse

VKeesom(R,T)=−(μ1μ24πε0)213kTR6V_{Keesom}(R,T)=-\left(\frac{\mu_1\mu_2}{4\pi\varepsilon_0}\right)^2\frac{1}{3kTR^6}

53Question

Quelle est la moyenne thermique de l’interaction charge-dipôle dans un gaz ou un liquide ?

Réponse

Vcd(R,T)=−(qμ4πε0)216kTR4V_{cd}(R,T)=-\left(\frac{q\mu}{4\pi\varepsilon_0}\right)^2\frac{1}{6kTR^4}

54Question

Quelle est l’énergie moyenne d’induction charge-dipôle induit à la distance RR ?

Réponse

Vcdi(R)=−1(4πε0)2q2α2R4V_{cdi}(R)=-\frac{1}{(4\pi\varepsilon_0)^2}\frac{q^2\alpha}{2R^4}

55Question

Quelle est l’énergie de Debye entre deux molécules à la distance RR ?

Réponse

VDebye(R)=−1(4πε0)2μ12α2R6V_{Debye}(R)=-\frac{1}{(4\pi\varepsilon_0)^2}\frac{\mu_1^2\alpha_2}{R^6}

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 19 questions sur Interactions intermoléculaires.

1. Quelle origine explique les interactions intermoléculaires dans le modèle électrostatique ?

2. Pour construire un modèle électrostatique, une équipe doit représenter une molécule chargée, une molécule neutre dipolaire et une molécule neutre apolaire. Quelle série de représentations convient ?

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