Dans un article publié dans la revue Nature Communications, une équipe de chercheurs de l'Université de Cambridge a répondu à une question de longue date sur le comportement des liquides covalents.
Les liquides covalents sont des liquides constitués de molécules liées ensemble par des liaisons covalentes. Ces liaisons sont plus fortes que les forces de Van der Waals qui maintiennent ensemble les liquides moléculaires et, par conséquent, les liquides covalents ont tendance à être plus visqueux et à avoir des points d'ébullition plus élevés.
L’une des propriétés les plus inhabituelles des liquides covalents est qu’ils présentent un pic de leur capacité thermique spécifique à une température qui correspond généralement aux deux tiers de leur point d’ébullition. Ce sommet est connu depuis plus d'un siècle, mais son origine reste un mystère.
Les chercheurs de Cambridge ont utilisé une combinaison de mesures expérimentales et de simulations informatiques pour montrer que le pic de la capacité thermique spécifique est provoqué par la rupture et le reformage des liaisons covalentes.
À basse température, les liaisons covalentes dans un liquide sont relativement fortes et ne se rompent pas facilement. À mesure que la température augmente, les liaisons s’affaiblissent et commencent à se rompre plus fréquemment. Ce processus atteint un maximum au sommet de la capacité thermique spécifique. À des températures plus élevées, les liaisons sont si fréquemment rompues que le liquide commence à se comporter davantage comme un gaz.
Les découvertes des chercheurs permettent de mieux comprendre le comportement des liquides covalents et pourraient avoir des implications pour le développement de nouveaux matériaux et technologies.
Contexte
Les liquides covalents sont un type de liquide constitué de molécules liées ensemble par des liaisons covalentes. Les liaisons covalentes se forment lorsque deux atomes partagent une ou plusieurs paires d'électrons. Ces liaisons sont plus fortes que les forces de Van der Waals qui maintiennent ensemble les liquides moléculaires et, par conséquent, les liquides covalents ont tendance à être plus visqueux et à avoir des points d'ébullition plus élevés.
L’une des propriétés les plus inhabituelles des liquides covalents est qu’ils présentent un pic de leur capacité thermique spécifique à une température qui correspond généralement aux deux tiers de leur point d’ébullition. Ce sommet est connu depuis plus d'un siècle, mais son origine reste un mystère.
L'étude de Cambridge
Dans un article publié dans la revue Nature Communications, une équipe de chercheurs de l'Université de Cambridge a répondu à la question de longue date sur l'origine du pic de capacité thermique spécifique des liquides covalents.
Les chercheurs ont utilisé une combinaison de mesures expérimentales et de simulations informatiques pour montrer que le pic de la capacité thermique spécifique est provoqué par la rupture et le reformage des liaisons covalentes.
À basse température, les liaisons covalentes dans un liquide sont relativement fortes et ne se rompent pas facilement. À mesure que la température augmente, les liaisons s’affaiblissent et commencent à se rompre plus fréquemment. Ce processus atteint un maximum au sommet de la capacité thermique spécifique. À des températures plus élevées, les liaisons sont si fréquemment rompues que le liquide commence à se comporter davantage comme un gaz.
Implications
Les découvertes des chercheurs permettent de mieux comprendre le comportement des liquides covalents et pourraient avoir des implications pour le développement de nouveaux matériaux et technologies.
Par exemple, la capacité de contrôler la rupture et le reformage des liaisons covalentes pourrait être utilisée pour concevoir de nouveaux matériaux dotés de propriétés spécifiques. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments, plastiques et autres matériaux aux performances améliorées.
Conclusion
L'étude de Cambridge a répondu à une question de longue date sur le comportement des liquides covalents. Cette nouvelle compréhension pourrait avoir des implications pour le développement de nouveaux matériaux et technologies.
