"Interaction" polaire-apolaire

[valik]

Bonjour, je fais appel à vous pour déterminer les causes de la non-miscibilité entre un liquide polaire et un liquide apolaire. On m'a toujours répété "qui se ressemble s'assemble" pour expliquer le phénomène, mais en soi cela n'explique rien!
J'ai effectué quelques petites recherches et j'ai découvert qu'il y avait des interactions entre molécules apolaires (forces de London) mais je n'arrive pas à tout mettre en relation : pourquoi des molécules apolaires préféreraient rester dans la même phase que d'autres molécules apolaires du fait des faibles forces de London? Ou bien, existerait-il une sorte de répulsion entre molécules polaires et apolaires? (je ne vois pas comment le moment dipolaire d'une molécule contribuerait à repousser une molécule apolaire)
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[Sethy]

Imagine l'expérience suivante : supposons que tu disposes de quelques dizaines petits aimants, même faiblement puissant. Imaginons que patiemment, tu disposes sur un linge les petits aimants à une distance telle qu'ils ne s'attirent pas l'un vers l'autre. Ensuite tu verses une bonne quantité de sable et tu refermes le tissus sur lui même.

Le résultat tombe sous le sens : tous les aimants se seront agglutiné l'un à l'autre, le sable étant "chassé" vers la périphérie. Les forces présentes entre les molécules polaires sont telles que tout ce qui n'est pas polaire est chassé vers l'extérieur. Il existe bien sûr d'autres forces comme celles que tu cites, mais leurs forces sont nettement moins importantes.

[valik]

Je ne voyais pas les choses comme ça! cette analogie m'éclaire un peu
En revanche, elle n'explique pas mieux le phénomène... qu'est-ce qui explique que "tout ce qui n'est pas polaire est chassé vers l'extérieur" ? Une force de répulsion?
J'arrive facilement à concevoir le phénomène (des forces intermoléculaires beaucoup plus importantes dans une phase polaire que dans une phase apolaire), mais comment expliquer la "préférence" des molécules à migrer vers l'une autre ou l'autre phase, ou plutôt "l'exclusion" des molécules apolaires par les molécules polaires?

Si je me pose toutes ces questions, c'est simplement car en réfléchissant sur le principe d'une colonne analytique en silice greffée (C18 par exemple : les molécules les moins polaires seront les plus retenues par cette phase stationnaire), je me demandais ce qui créait la rétention des analytes. Tout se passe comme s'il y avait des "interactions apolaires"!

[valik]

Je relance ce sujet car ces questions me tracassent..!
N'y a-t-il aucune façon d'expliquer la rétention d'un composé apolaire lors d'une HPLC en phase inversée? Quelles sont les forces mises en jeu? Cela me permettrait de comprendre pourquoi les composés polaires excluent les composés apolaires...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sethy]

Je relance ce sujet car ces questions me tracassent..!
N'y a-t-il aucune façon d'expliquer la rétention d'un composé apolaire lors d'une HPLC en phase inversée? Quelles sont les forces mises en jeu? Cela me permettrait de comprendre pourquoi les composés polaires excluent les composés apolaires...

Les molécules apolaires sont chassées du solvant polaire, mais rien n'empêche qu'elles se lient entre elles, entre autre par les forces auxquelles tu faisais allusion.

Compare les t° d'ébullition des premiers alcanes (méthane, éthane, ...) et des premiers alcools aliphatiques (méthanol, éthanol, ...). Cela te donnera une idée des différences de force entre molécules polaires et apolaires.

[valik]

Merci, j'avais besoin d'un petit aiguillage
Donc tu confirmes que les molécules apolaires trouvent leur affinité dans les forces de london ? Ce qui me dérangeait, c'est que ces forces soient finalement assez importantes pour "entrer en concurrence" avec les forces type dipôle-dipôle (c'est bien le cas dans l'exemple que j'ai pris, avec la chromatographie de partage HPLC en phase inversée)

[moco]

Tu peux aussi prendre le problème par un autre bout.
Tu peux dire que les gaz se mélangent tous sans problème, que leurs molécules soient polaires ou pas. C'est la loi d'augmentation spontanée de l'entropie.
Par contre ce n'est pas toujours le cas pour les liquides.
Dans un liquide formé de molécules apolaires, il y a très peu d'interaction entre molécules voisines. Ce sont les forces de London, ou elles peuvent porter d'autres noms (Keesom, van der Wals). Leur mélange ne pose pas de grand problème.
Dans un liquide formé de liquides polaires, les interactions entre molécules voisines sont de nature électrostatique, donc beaucoup plus fortes. Dans l'eau, ce sont des liaisons hydrogène. Si l'eau voulait dissoudre une substance étrangère, elle doit rompre un grand nombre de ces liaisons pour laisser la place à cette substance. Avec un sel, ou une molécule polaire, il n'y a pas de problème : la rupture de ces liaisons est compensée par la formation d'autres attractions électrostatiques. Le sel se dissout. Mais avec un alcane ou une molécule non polaire, ce n'est pas le cas. L'alcane ou la molécule étrangère ne peut pas se dissoudre.