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Cohésion de la matière. |
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DS (20 min)
Du soufre dans les hydrocarbures : Les alcanethiols de formule CnH2n+1SH sont présents dans les pétroles riches en soufre et doivent être éliminés au cours du processus de raffinage. Ils ont une forte odeur désagréable
et sont utilisés comme additif dans le gaz de ville afin de faciliter la perception c’une fuite.
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Formuler une hypothèse sur l’évolution de
la solubilité des alcanethiols dans l’eau.
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Données :
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Électronégativités :
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χ (H) = 2,2 ;
χ
(C) = 2,6 ;
χ
(O) = 3,4 ;
χ
(S) = 2,6
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La liaison C – H est peu
polarisée.
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Modèle de l’eau :
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DS (40 min) Traiter une
carence en calcium :
1.
Charge portée par chacun des ions.
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Configuration électronique :
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L’ion chlorure : Cℓ–
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Couche électronique de valence du
chlore : 3s2 3p5 - Pour obtenir la même configuration électronique que celle du gaz noble le plus proche (l’argon Ar),
l’atome de chlore gagne un électron afin de former un ion
monoatomique stable.
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L’ion chlorure provient d’un atome de
chlore ayant gagné 1 électron.
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L’ion chlorure possède ainsi une
structure en Octet : 3s2 3p6
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L’ion calcium : Ca2+
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Couche électronique de valence du
calcium : 4s2 - Pour obtenir la même configuration électronique que celle du gaz noble le plus proche (l’argon Ar),
l’atome de calcium perd deux électrons afin de former un ion
monoatomique stable.
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L’ion calcium provient d’un atome de
calcium ayant perdu 2 électrons.
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L’ion calcium possède ainsi une structure
en Octet : 3s2 3p6 2.
Interaction responsable de la cohésion du
solide.
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Le chlorure de calcium est un solide
ionique.
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C’est un assemblage compact et ordonné
d’ions calcium et d’ions chlorure.
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Chlorure de calcium anhydre :
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L’interaction électrostatique attractive
entre ces ions assure la cohésion du solide ionique.
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La cohésion du cristal ionique est due
aux forces d’interactions électriques :
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Les forces d’attraction électriques entre
les ions de signes opposés l’emportent sur les forces de répulsion entre
les ions de même signe. 3.
Équation de la réaction de dissolution du
chlorure de calcium dans l’eau.
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Masse de chlorure de calcium (pour 10 mL)
égale à 506,82 mg
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m
(CaCℓ2) = 506,82
mg
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Masse molaire du chlorure de calcium :
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M
(CaCℓ2) = 40,1 + 2
× 35,5
-
M
(CaCℓ2) = 111,1
g . mol–1
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M
(CaCℓ2) = 111 g .
mol–1
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Quantité de matière
n0 de chlorure de calcium présent dans une ampoule de
10,0 mL
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Tableau d’avancement de la réaction :
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Concentration en quantité de matière des
ions calcium Ca2+ (aq) :
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Concentration en quantité de matière des
ions chlorure Cℓ–
(aq) :
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5.
Concentration en masse t (Ca2+)
des ions calcium dans la solution injectable.
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Relation :
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t
(Ca2+) = [Ca2+]
. t (Ca2+)
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t
(Ca2+) ≈ 4,56 × 10–1
× 40,1
-
t
(Ca2+) ≈ 18,29
g . L–1
-
t
(Ca2+) ≈ 18,3 g .
L–1 6.
La posologie a-t-elle été respectée ?
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Un infirmier a injecté, en perfusion à un
patient, six ampoules de chlorure de calcium pendant 36 heures.
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Posologie : les hypocalcémies sévères
sont traitées par perfusion d’au maximum 800 mg de calcium par jour.
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Masse
m de calcium injecté :
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m
< 800 mg / j
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La posologie a été respectée. |
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DS
(20 min) Du soufre dans les hydrocarbures :
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Hypothèse sur l’évolution de la
solubilité des alcanethiols dans l’eau.
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La solubilité des alcanethiols diminue
lorsque la chaîne carbonée s’alonge.
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La molécule d’eau :
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L’oxygène est plus électronégatif que
l’hydrogène : χ (O)
= 3,4 et χ (H) = 2,2
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Les deux liaisons covalentes
O – H d’une molécule d’eau
sont polarisées.
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Représentation :
- La molécule étant coudée, les positions moyennes des charges partielles positives (G+) et négatives (G–) ne sont pas confondues : - la molécule d’eau est polaire.
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L’atome d’hydrogène lié à l’atome
d’oxygène peut être engagé dans une liaison hydrogène.
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L’eau molécule polaire, est un solvant
polaire.
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Les molécules d’alcanethiols :
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Les liaisons C – H, C – S
et S – H sont très peu polarisées.
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En conséquence, les molécules d'alcanethiols sont des molécules apolaires.
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D’autre part, l’atome d’hydrogène porté
par l’atome de soufre ne peut être engagé dans une liaison hydrogène.
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Il découle de ceci que les molécules
d’alcanethiols sont peu solubles dans l’eau.
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D’autant moins soluble que la chaîne
carbonée est longue.
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Plus la chaîne carbonée est longue, plus
le caractère hydrophobe de la molécule est important et moins l’alcanethiol est soluble dans l’eau.
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