Cohésion des solides

De la structure des molécules aux propriétés chimiques - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Déterminer les molécules pouvant établir des liaisons hydrogènes avec l'eau ou avec elles-mêmes

Parmi les composés suivants, lesquels peuvent former des liaisons hydrogène avec l'eau ?

  • A.
  • B.
  • C.
Lesquels peuvent former des liaisons hydrogène dans un corps pur constitué de ces mêmes molécules ?

Exercice 2 : Étudier la cohésion d'un solide ionique (données : k et distance entre atomes)

Le fluorure de lithium est un solide ionique constitué d'ions lithium \(Li^{+}\) et fluorure \(F^{-}\). Dans cet exercice, on assimilera les ions à des corps ponctuels et on admettra que la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre deux ions \(Li^{+}\) et deux ions \(F^{-}\) est identique.

Données

On donne les données suivantes :
  • Loi de Coulomb : \( F = k \times \frac{|q_A \times q_B|}{d^{2}} \)
  • \(k = 9 \times 10^{9}\:\text{m}^{2}\mathord{\cdot}\text{N}\mathord{\cdot}\text{C}^{-2} \)
  • \(e = 1\mbox{,}60 \times 10^{-19}\:\text{C} \)
  • \(d(Li^{+}-Li^{+}) = d(F^{-}-F^{-}) = 2\mbox{,}85 \times 10^{-10}\:\text{m} \)
  • \(d(Li^{+}-F^{-}) = 2\mbox{,}02 \times 10^{-10}\:\text{m} \)
Calculer la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre un ion \(Li^{+}\) et un ion \(F^{-}\).
On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer le rapport de la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre un ion \(Li^{+}\) et un ion \(F^{-}\) sur la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre deux ions \(Li^{+}\) ou entre deux ions \(F^{-}\).
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs

Exercice 3 : Déterminer les molécules pouvant établir des liaisons hydrogènes avec l'eau ou avec elles-mêmes

Parmi les composés suivants, lesquels peuvent former des liaisons hydrogène avec l'eau ?

  • A.
  • B.
  • C.
Lesquels peuvent former des liaisons hydrogène dans un corps pur constitué de ces mêmes molécules ?

Exercice 4 : Étudier la cohésion d'un solide ionique (données : k et distance entre atomes)

Le fluorure de lithium est un solide ionique constitué d'ions lithium \(Li^{+}\) et fluorure \(F^{-}\). Dans cet exercice, on assimilera les ions à des corps ponctuels et on admettra que la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre deux ions \(Li^{+}\) et deux ions \(F^{-}\) est identique.

Données

On donne les données suivantes :
  • Loi de Coulomb : \( F = k \times \frac{|q_A \times q_B|}{d^{2}} \)
  • \(k = 9 \times 10^{9}\:\text{m}^{2}\mathord{\cdot}\text{N}\mathord{\cdot}\text{C}^{-2} \)
  • \(e = 1\mbox{,}60 \times 10^{-19}\:\text{C} \)
  • \(d(Li^{+}-Li^{+}) = d(F^{-}-F^{-}) = 2\mbox{,}85 \times 10^{-10}\:\text{m} \)
  • \(d(Li^{+}-F^{-}) = 2\mbox{,}02 \times 10^{-10}\:\text{m} \)
Calculer la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre deux ions \(Li^{+}\).
On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer le rapport de la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre un ion \(Li^{+}\) et un ion \(F^{-}\) sur la valeur des forces électrostatiques s'exerçant entre deux ions \(Li^{+}\) ou entre deux ions \(F^{-}\).
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs

Exercice 5 : Déterminer les molécules pouvant établir des liaisons hydrogènes avec l'eau ou avec elles-mêmes

Parmi les composés suivants, lesquels peuvent former des liaisons hydrogène avec l'eau ?

  • A.
  • B.
  • C.
Lesquels peuvent former des liaisons hydrogène dans un corps pur constitué de ces mêmes molécules ?
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