10 : Liquides et solides
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Les grandes distances entre les atomes et les molécules en phase gazeuse, et l'absence correspondante d'interactions significatives entre eux, permettent de décrire simplement de nombreuses propriétés physiques qui sont les mêmes pour tous les gaz, quelle que soit leur identité chimique. Comme décrit dans le dernier module du chapitre sur les gaz, cette situation change lorsque les pressions et les températures sont élevées, des conditions qui permettent aux atomes et aux molécules d'interagir dans une bien plus grande mesure. À l'état liquide et solide, ces interactions sont très fortes et jouent un rôle important dans la détermination d'un certain nombre de propriétés physiques qui dépendent de l'identité chimique de la substance. Dans ce chapitre, la nature de ces interactions et leurs effets sur diverses propriétés physiques des phases liquide et solide seront examinés.
- 10.0 : Prélude aux liquides et aux solides
- À l'état liquide et solide, ces interactions sont très fortes et jouent un rôle important dans la détermination d'un certain nombre de propriétés physiques qui dépendent de l'identité chimique de la substance. Dans ce chapitre, la nature de ces interactions et leurs effets sur diverses propriétés physiques des phases liquide et solide seront examinés.
- 10.1 : Forces intermoléculaires
- Les propriétés physiques de la matière condensée (liquides et solides) peuvent être expliquées en termes de théorie moléculaire cinétique. Dans un liquide, les forces d'attraction intermoléculaires maintiennent les molécules en contact, bien qu'elles aient encore suffisamment d'énergie cinétique pour se déplacer les unes au-dessus des autres. Les forces d'attraction intermoléculaires, appelées collectivement forces de Van der Waals, sont responsables du comportement des liquides et des solides et sont de nature électrostatique.
- 10.2 : Propriétés des liquides
- Les forces intermoléculaires entre les molécules à l'état liquide varient en fonction de leur identité chimique et entraînent des variations correspondantes de diverses propriétés physiques. Les forces de cohésion entre des molécules similaires sont responsables de la viscosité (résistance à l'écoulement) et de la tension superficielle d'un liquide. Les forces d'adhérence entre les molécules d'un liquide et les différentes molécules composant une surface en contact avec le liquide sont responsables du mouillage de la surface et de la remontée capillaire.
- 10.3 : Transitions de phase
- Les transitions de phase sont des processus qui convertissent la matière d'un état physique à un autre. Il existe six transitions de phase entre les trois phases de la matière. La fusion, la vaporisation et la sublimation sont tous des processus endothermiques qui nécessitent un apport de chaleur pour surmonter les attractions intermoléculaires. Les transitions réciproques du gel, de la condensation et du dépôt sont toutes des processus exothermiques impliquant la chaleur lorsque des forces d'attraction intermoléculaires s'établissent ou se renforcent.
- 10.4 : Diagrammes de phase
- Les conditions de température et de pression auxquelles une substance existe à l'état solide, liquide et gazeux sont résumées dans un diagramme de phase pour cette substance. Les diagrammes de phase sont des tracés combinés de trois courbes d'équilibre pression-température : solide-liquide, liquide-gaz et solide-gaz. Ces courbes représentent les relations entre les températures et les pressions de transition de phase. L'intersection des trois courbes représente le point triple de la substance auquel les trois phases coexistent.
- 10.5 : L'état solide de la matière
- Certaines substances forment des solides cristallins composés de particules ayant une structure très organisée ; d'autres forment des solides amorphes (non cristallins) dont la structure interne n'est pas ordonnée. Les principaux types de solides cristallins sont les solides ioniques, les solides métalliques, les solides de réseaux covalents et les solides moléculaires. Les propriétés des différents types de solides cristallins sont dues aux types de particules qui les composent, à la disposition des particules et aux forces du pari d'attraction
- 10.6 : Structures en treillis dans les solides cristallins
- Les structures des métaux cristallins et des composés ioniques simples peuvent être décrites en termes de garnissage de sphères. Les atomes métalliques peuvent se regrouper dans des structures hexagonales les plus compactes, des structures cubiques les plus compactes, des structures centrées sur le corps et des structures cubiques simples. Les anions des structures ioniques simples adoptent généralement l'une de ces structures, et les cations occupent les espaces restants entre les anions.
- 10.E : Liquides et solides (exercices)
- Ce sont des exercices de devoirs pour accompagner le Textmap créé pour « Chemistry » par OpenStax.