Question sur le CO2 et H2O

[cosmoff]

Bonjour,

voila les liaisons covalentes entre les 2 atomes d’oxygènes et l'atome de carbone créent des moments dipolaires qui s'annulent mutuellement. Je ne comprend pas pourquoi c'est un gaz à effet de serre, car le CO2 ne peut pas subir de force quand il recoit une onde infra rouge (IR) car le moment dipolaire est de 0, contrairement à la molécule H2O qui a un moment dipolaire et va donc subir des forces lorsqu'elle rencontrera une onde IR?

Ensuite le CO2 possède des dipoles du à l'électronégativité plus forte de l'oxygene que le carbone. Il va donc y avoir des forces de van der valls et on devrait voir des molécules CO2 se regrouper entre elle comme avec l'eau. Pourtant on ne voit pas le CO2 sous forme liquide alors que les molécules de H2O qui ont des liaisons hydrogènes se regroupent entre elle formant un liquide, pourquoi le CO2 ne fait pas ca?.

merci d'avance pour votre aide.
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[Resartus]

Bonjour,
1) Tous les corps peuvent être à l'état gazeux, liquide ou solide (et souvent, plusieurs types de solide). C'est juste une question de température et de pression
Il est vrai qu'à la pression atmosphérique normale et à la bonne température, le gaz carbonique passe directement de solide à gaz : il se sublime. Mais avec une pression suffisante, on pourra avoir du CO2 liquide : de même, à très basse pression, l'eau aussi peut passer directement de solide à gaz (par exemple dans les nuages hauts qu'on appelle les cirrus)

La cause de tout cela sont les forces interatomiques : mais il n'y a pas que van der waals. il existe aussi des forces ioniques (comme dans NaCl), des forces covalentes (comme dans le diamant), qui sont très puissantes, et qui font que les températures de fusion puis d'ébullition de ces corps sont très élevées.
Pour les molécules d'eau, il y a des liaisons hydrogène qui sont également relativement puissantes, et expliquent pourquoi l'eau, bien que très légère, soit liquide à nos températures, alors que par exemple le dioxyde de carbone bien plus lourd ne l'est pas.
Les forces de van der waals sont nettement plus faibles, mais il y a plusieurs niveaux, selon que c'est entre molécules polaires ou pas.

2) Il y a beaucoup de modes de vibration possibles dans les molécules. Les modes d'élongation en sont une
Ils sont possibles aussi pour CO2, mais seulement sous la forme antisymétrique (c'est à dire que le carbone et les oxygènes partent en sens inverse), car en effet le mode symétrique (le carbone reste immobile, et les oxygène vont en sens inverse, ne peut pas être excité par un photon.

Et y a d'autres modes de déformation comme les déformation angulaires (pour CO2, la molécule se tord et n'est plus linéaire)

[Resartus]

Re,
J'ai trouvé ces animations qui expliquent mieux qu'un long discours :
http://www.meine-mathe.de/Chimie/eMo...pectreco2.html

[cosmoff]

Merci beaucoup pour ta réponse détaillée.

Une derniere petite chose sur l'électrolyse de l'eau. Le but est de casser les liaisons covalentes de la molécule H2O pour séparer l’hydrogène de l’oxygène grace au courant électrique? Il faut donc une forte tension pour ioniser l'eau et casser les liaisons covalentes ou c'est un autre phénomene qui fait ca?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
L'énergie globale nécessaire est plus faible car on produit des molécules de H2 et O2, et n'a besoin que de la différence entre l'énergie de liaison de H20 et les énergies de liaison de H2 et de O2. Mais cela reste élevé.

C'est la différence de potentiel entre les deux électrodes qui va apporter cette énergie : il existe une équation(de Nernst) qui, en fonction de la température, relie la différence de potentiel, et les concentrations des espèces présentes, à l'énergie nécessaire à la réaction, mais cela nous entraînerait au delà du niveau bac....

Ce qu'on peut dire, c'est que l'électrolyse est un moyen très efficace pour décomposer des produits très stables : il suffit de 1,3 V pour rendre la décomposition de l'eau possible en quantités significatives. Mais il faut bien choisir les electrodes et les électrolytes pour avoir seulement la réaction voulue, et pas d'autres réactions parasites.


Le processus détaillé est assez complexe, et une des étapes est en effet la réaction d'ionisation de l'eau : H20 <->H+(aq) + OH-(aq).

[moco]

Bonjour,

Il y a confusion au sujet de ce terme d'électrolyse de l'eau. En réalité on ne peut pas électrolyser de l'eau pure, car l'eau ne conduit pas le courant. Pour faire une électrolyse, il faut faire passer un courant électrique à travers le milieu à électrolyser. Si on trempe deux électrodes dans de l'eau pure, rien ne se passe. On ne fait pas d'électrolyse.
Pour faire ce qu'on appelle l'électrolyse de l'eau, on doit dissoudre un acide ou un sel dans de l'eau, pour la rendre conductrice. Et dans ce cas, on observe la formation de H2 à une électrode et de O2 à l'autre, comme si on avait électrolyse de l'eau. Mais ce n'est qu'un apparence. En réalité, on a électrolysé une solution d'acide dans l'eau. Et le résultat pourrait tout à fait être interprété comme étant une électrolyse de l'eau.

[cosmoff]

J'ai trouvé ces animations qui expliquent mieux qu'un long discours :
http://www.meine-mathe.de/Chimie/eMo...pectreco2.html

génial le site merci !

je n'ai pas bien compris en quoi le fait de mettre du sel (chlorure de sodium) permet de rendre l'eau conductrice. Est ce qu'une fois dans l'eau, l'atome de sodium se sépare de l'atome de chlorure, et vu que les atomes ne sont pas neutre alors ils conduisent l'électricité car ils veulent retrouver leurs états stables en capturant (atome de sodium) et éliminant (atome de chlore) un électron ?

[moco]

Bonjour,
L'adjonction d'acide ou de sel dans de l'eau rend cette eau conductrice. C'est un fait expérimental. Il faut l'admettre. Et on l'explique en disant que le sel solide est formé d'ions juxtaposés, que l'eau les sépare, et que le champ électrique attire les ions positifs vers l'électrode négative d'une part, et les ions négatifs vers l'électrode positive d'autre part.