Structure et polarité des entités

Réponse attendue : A, C, D

1. A — Vrai. Une liaison simple O–H est un doublet commun, ce qui donne deux électrons autour de chaque H.

2. B — Faux. L’hydrogène suit la règle du duet : sa couche externe est saturée avec deux électrons, pas huit.

3. C — Vrai. O apporte 6 électrons et les deux H en apportent 2 : 6 + 2 = 8 électrons, soit quatre doublets.

4. D — Vrai. Deux doublets servent aux deux liaisons O–H ; les quatre autres électrons forment deux doublets libres sur O.

5. E — Faux. Deux liaisons et deux doublets non liants placent déjà huit électrons autour de O.

Réponse attendue : B, E

1. A — Faux. La polarité moléculaire exige une somme non nulle des dipôles ; la géométrie linéaire symétrique donne ici zéro.

2. B — Vrai. O attire davantage les électrons que C ; chaque liaison double C=O est polarisée vers O.

3. C — Faux. Chaque double liaison met deux doublets en commun ; les deux doubles liaisons partagent huit électrons au total.

4. D — Faux. C réalise deux doubles liaisons, soit quatre doublets liants autour de lui, sans doublet libre dans ce schéma.

5. E — Vrai. Les deux liaisons identiques pointent en sens opposés autour de C : leur somme vectorielle est nulle. On additionne les dipôles comme des vecteurs, en tenant compte de leur direction opposée.

Réponse attendue : A, B, D

1. A — Vrai. Trois liaisons comptent six électrons autour de N et le doublet non liant en ajoute deux : l’octet est atteint.

2. B — Vrai. Les trois dipôles N–H ne se compensent pas dans cette géométrie pyramidale ; leur résultante est non nulle. Le doublet libre empêche ici la symétrie qui annulerait les dipôles des liaisons N–H.

3. C — Faux. Ce doublet appartient à N et n’est partagé avec aucun quatrième H dans NH₃.

4. D — Vrai. Trois doublets liants et un doublet libre se répartissent dans l’espace ; les trois H forment une pyramide autour de N.

5. E — Faux. Quatre domaines électroniques autour de N, dont un doublet libre, conduisent à une forme pyramidale, pas linéaire.

Réponse attendue : C, E

1. A — Faux. Dans CH₃Cl, les quatre liaisons autour de C restent simples ; c’est l’identité d’un substituant qui change.

2. B — Faux. Elle indique un seul Cl, trois H et un C ; seul un H de CH₄ a été substitué.

3. C — Vrai. La symétrie tétraédrique annule les contributions identiques des quatre liaisons C–H.

4. D — Faux. La forme tétraédrique n’assure la compensation que si les liaisons disposées symétriquement sont équivalentes.

5. E — Vrai. La liaison C–Cl n’a pas la même polarisation qu’une liaison C–H ; les dipôles ne se compensent plus. La géométrie reste approximativement tétraédrique, mais les quatre contributions de liaison ne sont plus équivalentes.

Réponse attendue : C, D

1. A — Faux. Un H partage un doublet dans sa liaison C–H et respecte ainsi le duet ; il ne porte pas de doublet libre.

2. B — Faux. Aucun atome d’oxygène ne figure dans C₂H₄ ; seules des liaisons C–H et C=C sont possibles ici.

3. C — Vrai. Une double liaison partage quatre électrons, répartis en deux paires entre les mêmes atomes. Les deux paires sont comptées autour de chacun des deux carbones pour vérifier l'octet.

4. D — Vrai. Chaque C fait deux liaisons C–H ; il lui faut encore deux doublets partagés avec l’autre C pour atteindre l’octet.

5. E — Faux. Avec deux H déjà fixés à chaque C, une triple liaison donnerait cinq liaisons par carbone et dépasserait l’octet.

Réponse attendue : A, B, C

1. A — Vrai. Cl attire davantage le doublet de la liaison H–Cl ; on note donc δ− sur Cl et δ+ sur H.

2. B — Vrai. Dans une molécule diatomique à une seule liaison polarisée, aucun autre dipôle ne peut compenser celui de H–Cl.

3. C — Vrai. Les deux atomes Cl identiques attirent également le doublet liant ; aucun dipôle de liaison permanent n’en résulte.

4. D — Faux. Les deux extrémités identiques ont une répartition symétrique ; les doublets libres ne créent pas une dissymétrie globale.

5. E — Faux. Les charges δ+ et δ− sont partielles : H et Cl partagent une liaison covalente polarisée dans la molécule.

Réponse attendue : B, C, E

1. A — Faux. La formule CH₃–CH₂–OH montre une liaison simple C–C ; chaque carbone a déjà quatre liaisons simples.

2. B — Vrai. O attire davantage le doublet O–H que H ; cette polarisation contribue aux propriétés de l’éthanol.

3. C — Vrai. O est lié à un C et à un H ; ses deux autres paires d’électrons sont non liantes.

4. D — Faux. Dans CH₃–CH₂–OH, O et H sont liés covalemment à la chaîne ; la molécule n’est pas un assemblage de OH⁻ libre.

5. E — Vrai. Les groupes CH₃, CH₂ et OH apportent respectivement 3, 2 et 1 H, soit six H avec deux C et un O.

Réponse attendue : A, D

1. A — Vrai. Le groupe terminal –OH de l’éthanol contient O–H ; le motif C–O–C du méthoxyméthane n’en a pas.

2. B — Faux. CH₃–O–CH₃ montre un seul O central ; les deux groupes CH₃ apportent les deux C.

3. C — Faux. C₂H₆O indique les effectifs d’atomes, pas leur connectivité ; les deux structures données la contredisent.

4. D — Vrai. Elles ont le même nombre de C, H et O, mais O est entre deux C dans l’une et en bout de chaîne dans l’autre. Changer la place de l'oxygène change les liaisons présentes, malgré des effectifs atomiques identiques.

5. E — Faux. Leur enchaînement atomique diffère, d’où des propriétés et un groupe fonctionnel différents.

Réponse attendue : A, E

1. A — Vrai. La liaison H–C utilise un doublet, C≡N trois, et le dernier est libre sur N ; C et N atteignent l’octet.

2. B — Faux. Deux liaisons simples placent seulement quatre électrons autour de C ; les électrons restants exigent ici C≡N.

3. C — Faux. Une triple liaison comporte trois doublets liants, soit six électrons partagés.

4. D — Faux. Le squelette annoncé place C au centre ; l’électronégativité seule ne remplace pas le comptage de valence.

5. E — Vrai. H + C + N apportent 1 + 4 + 5 = 10 électrons, soit cinq doublets à répartir.

Réponse attendue : A, D, E

1. A — Vrai. La plus forte électronégativité de F déplace la densité électronique de H–F vers F.

2. B — Faux. La polarisation suit l’attraction du doublet de liaison : F est le pôle partiellement négatif.

3. C — Faux. δ− décrit une charge partielle dans une liaison covalente ; le transfert intégral correspondrait à un modèle ionique différent.

4. D — Vrai. Les charges partielles traduisent une répartition inégale du doublet partagé, sans former des ions entiers dans HF isolé. La molécule demeure globalement neutre puisque ces deux charges partielles se compensent en somme.

5. E — Vrai. Son unique dipôle de liaison ne rencontre aucun autre dipôle opposé qui puisse l’annuler.

Réponse attendue : A

1. A — Vrai. Chaque liaison partage un doublet ; quatre liaisons placent huit électrons autour du carbone et deux autour de chaque H.

2. B — Faux. Un atome H suit le duet et ne forme ici qu’une liaison C–H ; il n’a pas besoin d’un octet.

3. C — Faux. Les quatre directions équivalentes autour de C adoptent une géométrie tétraédrique dans l’espace.

4. D — Faux. Les huit électrons de valence sont tous engagés dans les quatre doublets de liaison C–H.

5. E — Faux. C en fournit quatre et quatre H en fournissent quatre : le total est huit électrons de valence, soit quatre doublets liants.

Réponse attendue : B, C

1. A — Faux. Elle dépend de la polarisation des liaisons et de leur disposition spatiale, pas de la masse seule.

2. B — Vrai. Deux liaisons C–Cl et deux C–H n’ont pas la même polarisation ; leur arrangement tétraédrique ne compense pas tout. Il faut combiner géométrie et intensité des dipôles ; compter seulement deux Cl ne suffit pas.

3. C — Vrai. Les quatre doublets partagés représentent huit électrons autour du C central.

4. D — Faux. La formule montre seulement quatre voisins : deux H et deux Cl, chacun relié par une liaison simple.

5. E — Faux. Compter les substituants ne suffit pas : dans la géométrie tétraédrique, les vecteurs de liaison ne sont pas opposés deux à deux.

Réponse attendue : D, E

1. A — Faux. Le H ajouté apporte un électron mais la charge + retire aussi un électron : le total est 8, et non 9.

2. B — Faux. H₃O⁺ contient trois liaisons O–H covalentes ; la charge concerne le bilan électronique global.

3. C — Faux. Avec trois liaisons O–H, le comptage de huit électrons ne laisse qu’un doublet libre sur O.

4. D — Vrai. O apporte 6 et trois H apportent 3 ; la charge + retire un électron : 6 + 3 − 1 = 8. Pour un cation, on retire un électron au total fourni par les atomes neutres.

5. E — Vrai. Trois doublets liants et un doublet libre font quatre doublets, donc un octet autour de O.

Réponse attendue : B, D

1. A — Faux. O attire les électrons des deux liaisons ; le côté de O est partiellement négatif.

2. B — Vrai. La somme non nulle des dipôles O–H donne un côté global plus négatif vers O et un côté plus positif vers les H.

3. C — Faux. La compensation vectorielle demande notamment des directions opposées de même intensité, absentes pour une molécule coudée.

4. D — Vrai. Dans la géométrie coudée, les deux vecteurs de liaison ne pointent pas en sens opposés ; leurs composantes vers O s’ajoutent. Les composantes transversales peuvent se compenser, tandis que celles vers l'oxygène s'additionnent.

5. E — Faux. H₂O est neutre au total ; les signes δ traduisent une répartition interne inégale, pas une charge entière globale.

Réponse attendue : A, B

1. A — Vrai. Les deux doublets libres influencent la disposition des deux liaisons S–H ; la forme moléculaire est coudée. Un dessin en ligne droite ne rendrait donc pas la disposition spatiale des doublets autour de S.

2. B — Vrai. Il y a deux doublets de liaison S–H et deux doublets libres sur S, soit quatre domaines électroniques.

3. C — Faux. Deux liaisons comptent quatre électrons autour de S et les deux doublets libres en ajoutent quatre : huit au total.

4. D — Faux. Un doublet non liant est une paire d’électrons portée par S, pas un nouvel atome ; la formule reste H₂S.

5. E — Faux. Chaque H atteint son duet grâce à une seule liaison S–H.