Liaisons atomique, gaz, réfigérants

De nombreux atomes sont retenus les uns aux autres par des liaisons mixtes qui combinent plusieurs sortes de liaisons  élémentaires.

Cours de l'EPFL sur les liaisons chimiques 

Empilement des atomes

La façon dont les atomes sont empilés est une donnée importante pour déterminer les propriétés mécaniques des matériaux. 

Les cristaux les plus simples peuvent être modélisés en assimilant les atomes à des sphères dures. Il s’agit là cependant d’une approximation. En simplifiant encore plus un corps pur avec une seule taille de sphères dures aux liaisons non directives aura tendance à s’organiser en une structure compacte où les sphères sont rangées sans contrainte autre que géométrique. Le Cuivre est un bon exemple de matériau répondant à ces conditions. Les caractéristiques principales de l’empilement atomique s’expriment au travers de la masse volumique du matériau qui est l’expression de la masse et du diamètre des atomes constituants, mais aussi de la densité de l’empilement dans le cristal. La plupart des métaux ont de fortes densités parce que leurs atomes sont lourds et empilés de façon compacte.

Gaz:
En pratique, les gaz ne se comportent pas exactement comme le décrit la loi des gaz parfaits, car ils sont composés de molécules ayant un certain volume. La loi des gaz parfaits ignore le fait que les molécules possèdent un volume propre; le volume d'un gaz réel est donc supérieur au volume d'un gaz idéal (V_idéal < V_réel). En outre, des interactions autres que les simples chocs élastiques du modèle des gaz parfaits existent entre les molécules. Les forces attractives entre les molécules font que la pression d'un gaz réel est inférieure à la pression d'un gaz idéal, en particulier pour les hautes pressions (p_réel < p_idéal).
Les gaz idéaux ne peuvent, de plus, devenir liquides ou solides, indépendamment de la pression ou de la température. Il est donc nécessaire d'ajuster la loi des gaz parfaits pour décrire le comportement des gaz réels. L'équation de van der Waals s'obtient, contrairement à l'équation des gaz parfaits, à partir d'un modèle de gaz composé de sphères dures soumises à des interactions dipôlaires attractives appelées forces de van der Waals.

Conséquences des forces de Van der Waals

• Energie de cohésion dans solides moléculaires
  

solide	energie de cohésion en kJ/mol	température de fusion en K
neon	2.5	24
argon	8.5	84
krypton	12	117
xenon	16	161
dihydrogène	1	14
dioxygène	8.6	54
dichlore	31	172

réfrigérants 
Gaz réfrigérants caractéristiques