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Electronégativité,
liaisons et
liaisons pola
ires

 

 

Certains sujets semblent éloignés a priori des arts plastiques. Et pourtant, très concrètement, ce n'est pas le cas. Les liaisons, les énergies impliquées, cela n'est pas sans répercussions, sur la toile, l'écran vidéo, la sélette, etc...

 

 

L'électronégativité est une propriété intrinsèque de chaque élément atomique. Il s'agit de son pouvoir d'attraction vis-à-vis de ses électrons externes.

Sommaire

 

L'électronégativité

 

Les liaisons

 

Liaisons polaires

 

L'attraction du centre (dit aussi "squelette") varie en fonction inverse du carré de la distance selon la loi de Coulomb.

 

Les petits atomes et les non-métaux sont globalement caractérisés par des électronégativités puissantes. Ils "tiennent dur" leurs électrons et passent donc moins facilement en charge positive que les gros et moyens métaux.

 

Linus Pauling a défini une échelle permettant de mesurer l'électronégativité des éléments en situation de liaison covalente simple en utilisant arbitrairement le fluor comme étalon (valeur maximale) valant 4.

 

Notre table de Mendeleïev intègre maintenant cet indice.

 

 

 

Liaisons

 

A lire préalablement : Les liaisons

Bien souvent dans le monde des arts plastiques, nous avons affaire à des molécules dont nous aimerions savoir si elles sont cohérentes, stables, afin d'éviter des interactions indésirables.

Les types de liaisons entre atomes sont multiples, mais la liaison ionique et la liaison covalente servent souvent de référence. D'un point de vue global, l'électronégativité des atomes impliqués peut définir partiellement la stabilité d'une liaison car elle peut déterminer en partie la quantité d'énergie engagée alors que c'est précisément cette quantité d'énergie qui détermine la stabilité de la liaison.
On mesure d'ailleurs cette stabilité en calories nécessaires pour rompre la liaison. Attention : chaque liaison est un cas particulier qui ne répond pas seulement aux électronégativités de chaque atome en présence, même si cette propriété est essentielle.

Différents autres facteurs peuvent en effet jouer un rôle majeur. Parmi les plus importants, certains sont intuitifs, comme la distance entre les atomes. Les autres sont notamment liés aux autres particularités de chaque élément du dipôle ou d'autres types d'associations.


 

Liaisons polaires

 

 

Une liaison, si la différence des électronégativité du couple d'atomes est non nulle, est dite polaire.

 

Les deux électrons impliqué dans la liaison sont attirés par l'atome le plus électronégatif (voir ci-dessus). Une liaison polaire typique est un sel, mais d'autres structures moléculaires peuvent être concernées partiellement.

 

Pour plus d'explications, lire l'encadré ci-contre et l'article consacré aux liaisons. Cliquer ici.

 

La polarité moléculaire est un phénomène très important dans le domaine chromatique et dans celui des arts plastiques et décoratifs en général. Notamment, les molécules d'eau (polaires) se fixent aux ions des deux signes, "hydratant les ions" et se faisant parfois piéger lors de cristallisations, pouvant être ultérieurement "décoincées" notamment par cuisson (d'argile, de pigments par exemple).

 

Les ions hydratés ont tendance a avoir une couleur différente des ions anhydres. Les terres, les couleurs au cuivre par exemple, changent ainsi de teinte lorsqu'elles sont intimement hydratées ou déshydratées (lire passage in Les oxydes de fer et passage in Les verts complexes).

 

 

Sur certains aspect de la polarité et de l'apolarité, lire :

* en priorité toute l'annexe du chap. XXII des Dialogues de Dotapea.

* un passage du chap. XXII (en relation avec le mouillage pigmentaire)

* un passage consacré aux amphiphiles dans le chap. I, A propos des liants.

Dit autrement...

 

Quand une molécule se forme par liaison covalente, il y a mise en commun d'électrons. Le nuage électronique n'est pas forcément symétrique et bien réparti, certains atomes ont tendance à "tirer la couverture" à eux, par exemple l'oxygène.
Dans cette lutte le petit hydrogène est souvent le perdant. Si on prend une molécule d'eau, on a donc un déficit d'électrons sur H et un excès sur O.

Du coup c'est comme si ces deux sites portaient une charge électrique, + sur H et - sur O, et ça provoque des forces attractives. Ces liaisons H sont très fréquentes (pas uniquement dans l'eau, donc) et responsables de nombreux effets : viscosité de l'eau, résistance mécanique de certains polymères, formation de certains gels, et en particulier appariement des deux brins d'ADN des organismes eucaryotes.

 

 

On sait que certaines molécules et certains pigments ne sont vraiment solubles/dispersables que dans des milieux "gras" ou "aqueux". Les chimistes parlent de la polarité des solvants. Eau : très polaire. Méthanol, éthanol, polaires. Huiles, cires, très peu polaires (apolaires).

 

Les molécules peuvent elles-mêmes être plus ou moins polaires et avoir donc des affinités pour l'un ou l'autre type de solvant. Si un produit est polaire, il ne se dissoudra pas dans les huiles, rien à faire. Ou alors il faut modifier la molécule (les chimistes font ça très couramment) pour la rendre soluble dans les corps gras.

 

(s) Jean-Louis

 

 

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