Chapitres
⚗️ Les solvants sont des substances capables de dissoudre d'autres substances, appelées solutés, formant ainsi des solutions. Ils sont classés en deux grandes catégories : les solvants polaires et les solvants apolaires.
➡️ Voici les caractéristiques des solvants polaires et apolaires, en mettant l'accent sur l'éthanol, un solvant polarisé couramment utilisé :
| Point clé | Informations |
|---|---|
| Structure moléculaire de l'éthanol | Molécule polaire avec un groupe hydroxyle (OH) |
| Polarisé ou apolaire ? | Polaire |
| Miscibilité avec l'eau | Miscible en raison de ses propriétés polaires |
| Utilisation des spectres pour l'analyse | Les spectres peuvent justifier les transformations chimiques |
Les solvants polaires
Les solvants polaires sont des molécules qui possèdent une différence de charge à travers la molécule. En d'autres termes, ils ont un moment dipolaire net.
Les solvants polaires interagissent bien avec d'autres substances polaires et ioniques, mais moins avec les substances apolaires.
Exemple ➡️
➡️ L'eau est un solvant polaire car a cause de sa forme coudée le barycentre des charges partielles négatives ne coïncide pas avec celui des charge partielles positive.
Les solvants apolaires
Les solvants apolaires, quant à eux, sont des molécules où la répartition de la charge est symétrique. Ils ne possèdent pas de moment dipolaire net et interagissent principalement avec d'autres substances apolaires.
Exemple ➡️
➡️ Le tetachlorométhane est un solvant apolaire car du fait de la symètrie des quatre liaisons avec le carbone le barycentre des charges positives coïncide avec le barycentre des charges partielles négatives.
➡️ Le cyclohexane est aussi un solvant apolaire car il ne possède pas de liaisons polarisées tout comme, le pentane et le benzène.
L'éthanol : un solvant polarisé
L'éthanol, également connu sous le nom d'alcool éthylique, est un solvant couramment utilisé dans de nombreuses applications industrielles et domestiques.
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L'éthanol : polarisé ou apolaire ?
⚠️ L'éthanol est une molécule polaire. Cette polarité découle de la présence d'un groupe hydroxyle (OH) dans sa structure.
Les atomes d'oxygène et d'hydrogène ont des différences d'électronégativité significatives, créant un moment dipolaire net dans la molécule.
Miscibilité avec l'eau
L'éthanol est miscible avec l'eau en raison de ses propriétés polaires.
Les molécules d'éthanol et d'eau interagissent par des forces dipôle-dipôle et des liaisons hydrogène.
➡️ Cela permet à ces deux liquides de se mélanger uniformément pour former une solution homogène.
Utilisation des spectres pour la transformation de l'éthanol ⚛️
On peut utiliser les spectres, comme le spectre infrarouge (IR), pour analyser la transformation de l'éthanol en acide éthanoïque.
Le spectre IR révèle des pics caractéristiques pour différentes liaisons chimiques. L'apparition de nouveaux pics ou la disparition de pics spécifiques peuvent indiquer la formation de nouveaux groupes fonctionnels, et permet ainsi de justifier la transformation chimique.
L'équivalence dans un titrage se réfère au point où les quantités stoïchiométriques des réactifs ont réagi complètement. C'est le point où la quantité d'acide équivalente est exactement égale à la quantité de base titrée, ou vice versa.
Changement de couleur à l'équivalence
Dans le cas d'un titrage, le changement de couleur indique souvent le point d'équivalence.
➡️ Par exemple, lors du titrage d'une solution d'acide éthanoïque (CH₃COOH) avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH) en présence d'un indicateur tel que le phénolphtaléine, le changement de couleur de l'indicateur (de rose à incolore) à l'équivalence marque la fin du titrage.
Relation à l'équivalence entre les quantités de matière
À l'équivalence, les quantités de matière des réactifs sont dans un rapport stœchiométrique.
➡️ Par exemple, dans le cas du titrage entre une solution de permanganate de potassium (KMnO₄) et une solution de Fe²⁺, à l'équivalence, chaque ion Fe²⁺ a réagi avec un ion permanganate. Ainsi, la quantité de matière initiale de permanganate de potassium est égale à la quantité de matière d'ions Fe²⁺ versée à l'équivalence.
Exercice ✍️
Pour s'entraîner, voici quelques questions, avec leur correction à la fin !
- Question 1 : Pourquoi l'éthanol est-il miscible avec l'eau ?
- Question 2 : Quel type de liaison permet la miscibilité de l'éthanol avec l'eau ?
- Question 3 : Décrivez le changement de couleur observé lorsqu'on atteint le point d'équivalence dans un titrage entre l'éthanol et l'acide éthanoïque.
- Question 4 : Quelle est la relation entre les quantités de matière des réactifs à l'équivalence dans un titrage entre l'éthanol et l'acide éthanoïque ?
- Question 5 : Quels sont les groupes fonctionnels présents dans l'éthanol et l'acide éthanoïque ?
Correction ✒️
- L'éthanol est miscible avec l'eau en raison de ses propriétés polaires. Les molécules d'éthanol et d'eau interagissent par des forces dipôle-dipôle et des liaisons hydrogène, ce qui permet à ces deux liquides de se mélanger uniformément pour former une solution homogène.
- La miscibilité de l'éthanol avec l'eau est principalement due aux liaisons hydrogène qui se forment entre les groupes hydroxyle (-OH) de l'éthanol et les molécules d'eau.
- Lorsqu'on atteint le point d'équivalence dans un titrage entre l'éthanol et l'acide éthanoïque, on observe un changement de couleur de l'indicateur, tel que le phénolphtaléine, d'incolore à rose.
- À l'équivalence dans un titrage entre l'éthanol et l'acide éthanoïque, les quantités de matière des réactifs sont dans un rapport stœchiométrique. Par conséquent, la quantité de matière initiale d'éthanol est égale à la quantité de matière d'acide éthanoïque ajoutée.
- Dans l'éthanol, le groupe fonctionnel principal est l'hydroxyle (-OH), tandis que dans l'acide éthanoïque, le groupe fonctionnel principal est le groupe carboxyle (-COOH).
À présent, c'est à vous de jouer !
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Comment expliquer la solubilité d’une espèce chimique polaire ou ionique dans un solvant polaire et la solubilité d’une espèce chimique apolaire dans un solvant apolaire ?
Bonjour,
j’aimerais savoir parmi la molécule d’eau et l’éthanol laquelle de ces deux molécules et la plus polaire et pourquoi merci !
Bonjour,
Excusez moi j’ai une question : comment est la polarité d’un solvant d’extraction vis à vis d’une espèce polaire ionique et à polaire ? Merci d’avance
Bonjour, voici une piste de réflexion pour que vous puissiez y travailler simplement : Un solvant est dit polaire si sa molécule présente des charges électriques partielles, tout en restant neutre électriquement.
Bonne journée !
Bonjour,
Je cherche à savoir si la molécule de chlorure d’hydrogène est polaire ou apolaire.
Merci
Bonjour !
La molécule de chlorure d’hydrogène est polaire.
En effet, le chlore est plus électronégatif que l’hydrogène, il attire vers lui le doublet liant. Le barycentre des électrons négatifs se déplace vers le chlore. Il ne coïncide pas avec le barycentre des protons positifs présents dans les deux noyaux.
Bonne journée