6. Cohésion des solides — ioniques et moléculaires
Fiche de révision — Première spécialité physique-chimie • mrnasri.com
- Distinguer solide ionique et solide moléculaire
- Identifier les forces de cohésion (ioniques, van der Waals, liaisons H)
- Comprendre la dissolution dans l'eau
- Reconnaître une molécule polaire
I. Solides ioniques
Constitués de cations et d'anions disposés selon un réseau ordonné. La cohésion provient des forces électrostatiques attractives entre charges opposées.
- Exemples : NaCl, CuSO₄.
- Caractéristiques : température de fusion élevée, solubles dans l'eau, conduisent l'électricité en solution.
II. Solides moléculaires
Constitués de molécules liées par des interactions faibles. Cohésion par :
- Forces de Van der Waals : interactions entre dipôles instantanés (toutes les molécules).
- Liaisons hydrogène : entre H lié à O, N ou F et un autre atome très électronégatif. Particulièrement forte (eau, alcools).
III. Polarité d'une molécule
Une liaison polarisée apparaît quand les deux atomes ont une électronégativité différente. Une molécule polaire a un moment dipolaire non nul (eau, ammoniac).
- H₂O : polaire (O attire les e⁻).
- CO₂ : apolaire malgré C=O polarisé (symétrie).
IV. Dissolution dans l'eau
Trois étapes de la dissolution d'un solide ionique dans l'eau :
- Dissociation : les ions du cristal se séparent.
- Solvatation (ou hydratation) : les molécules d'eau entourent chaque ion.
- Dispersion : les ions hydratés se répartissent dans la solution.
L'eau, étant polaire, est un excellent solvant ionique.
V. Espèces hydrophiles et hydrophobes
- Hydrophiles : solubles dans l'eau (sucres, sels, alcools).
- Hydrophobes : insolubles dans l'eau (huiles, graisses).
VI. Exemple type Bac
Énoncé. On dissout du sulfate de cuivre CuSO₄ dans l'eau.
1) Écrire l'équation de dissolution.
CuSO₄(s) → Cu²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq).
2) Pourquoi l'eau est-elle un bon solvant ?
L'eau est polaire : ses molécules s'orientent autour des ions (solvatation), ce qui stabilise les ions dissous.
⚠ Erreurs fréquentes à éviter
- Confondre liaison covalente et liaison hydrogène.
- Affirmer qu'une liaison polarisée implique une molécule polaire (CO₂ contre-exemple).
- Oublier la conservation des charges dans une équation de dissolution.
- Dire que les solides ioniques conduisent l'électricité à l'état solide (faux : ils ne le font qu'une fois dissous ou fondus).
★ À retenir absolument
• Ionique : forces électrostatiques, Tₓ élevée
• Moléculaire : Van der Waals + parfois liaisons H
• Eau = solvant polaire
• Dissolution = dissociation + solvatation + dispersion