Forces intermoléculaires et point d'ébullition des substances

À forces intermoléculaires ce sont des forces d'attraction électrostatique dont la fonction est d'unir les molécules (composés moléculaires), en les maintenant à l'état solide ou liquide. Ils sont extrêmement importants, car ils déterminent toutes les propriétés physiques (point de fusion, point d'ébullition, densité et solubilité) de substances.

Dans ce texte, nous étudierons les relation entre les forces intermoléculaires et le point d'ébullition des substances. Dans un premier temps, rappelons trois types importants de forces intermoléculaires, qui sont :

♦ dipôle dipôle: est la force qui se produit dans les molécules polaires. Étant donné que ces molécules ont un pôle positif et un pôle négatif, la force dipôle-dipôle est basée sur l'attraction entre l'extrémité positive d'une molécule et l'extrémité négative d'une autre. Exemples: HCl, HBr, SO₂ et PH₃

Molécules qui ont un pôle positif et un pôle négatif s'attirant

♦ Dipôle induit: est la force intermoléculaire qui se produit uniquement dans les molécules non polaires (elles n'ont pas de pôles). Lorsque deux molécules apolaires s'approchent, une déformation momentanée de leurs nuages ​​se produit électrons, ce qui provoque un déséquilibre dans les électrons de la molécule, qui sont répartis dans un différent pour elle. À ce moment-là, un dipôle momentané est créé et la molécule a momentanément un pôle positif et un pôle négatif, ce qui provoque l'attraction. Exemples: CO

₂, CH₄ et BH₃

Le rapprochement de deux molécules non polaires génère une déformation et, par conséquent, une redistribution des électrons, qui forment les dipôles momentanés

♦ Liaisons hydrogène: c'est la force intermoléculaire qui se produit dans les molécules polaires, mais seulement dans celles qui ont obligatoirement des atomes d'hydrogène liés directement avec des atomes de fluor, d'oxygène ou d'azote. Elle peut être considérée comme une force dipôle-dipôle, mais d'intensité beaucoup plus grande. L'interaction a toujours lieu entre l'hydrogène d'une molécule et les différents atomes (F, O, N) d'une autre molécule. Exemples: H₂O, NH₃ et HF

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L'atome d'hydrogène (sphère blanche) d'une molécule interagit avec l'oxygène (sphère rouge) d'une autre molécule d'eau

Après avoir rappelé les trois forces intermoléculaires, nous pouvons maintenant les relier au point d'ébullition des substances. est appelé point d'ébullition la température à laquelle les molécules d'une substance donnée cessent d'être à l'état liquide (ont leurs forces intermoléculaires brisées) et passent à l'état gazeux. Le détail intéressant est que le forces intermoléculaires et point d'ébullition des substances ont une relation très intense et directe, car plus la force intermoléculaire est intense, plus le point d'ébullition est élevé. L'ordre d'intensité des forces intermoléculaires est :

Dipôle induit < Dipôle-dipôle < Liaisons hydrogène

Ainsi, nous pouvons conclure que les molécules qui ont des liaisons hydrogène comme force d'interaction ont des points d'ébullition plus élevés que celles qui ont dipôle-dipôle et ainsi de suite. Le tableau ci-dessous présente trois substances et leurs valeurs de point d'ébullition :

Nous observons dans le tableau que le HF a un point d'ébullition plus élevé, car ses molécules sont reliées par des liaisons hydrogène. Substance F₂ il a le point d'ébullition le plus bas, car ses molécules sont attirées par un dipôle induit.

Par moi Diogo Lopes Dias

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JOURS, Diogo Lopes. « Les forces intermoléculaires et le point d'ébullition des substances »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm. Consulté le 27 juin 2021.