QCM : Atomes et liaisons chimiques — 27 questions

Explication

Une liaison covalente se forme lorsque deux atomes partagent deux électrons, chacun apportant un électron. Le transfert complet d’électrons correspond à une liaison ionique, tandis que le don des deux électrons par un seul atome caractérise une liaison de coordination.

Explication

Dans une liaison de coordination, un seul atome fournit les deux électrons qui sont ensuite partagés par les deux atomes. La liaison covalente classique se distingue par la contribution d’un électron provenant de chacun des deux atomes.

Explication

Une liaison ionique correspond au cas extrême où deux électrons ou davantage sont transférés complètement entre les atomes. Le partage des électrons décrit une liaison covalente, tandis que les dipôles momentanés sont associés aux forces de Van der Waals.

Explication

Dans une même période, le rayon atomique diminue du premier au dernier élément, puis augmente brusquement au début de la période suivante. Cette évolution ne doit pas être confondue avec l’augmentation du rayon observée dans une colonne.

Explication

Dans une même colonne, le rayon atomique augmente avec le numéro atomique Z. La diminution globale du rayon concerne plutôt le parcours d’une période, ce qui constitue une confusion fréquente entre les deux directions du tableau périodique.

Explication

La règle de l’octet décrit la tendance d’un atome, sauf l’hydrogène, à former des liaisons jusqu’à être entouré de huit électrons dans sa couche de valence. Elle ne signifie ni qu’il perd nécessairement huit électrons ni que le nombre de protons détermine cette règle.

Explication

Le modèle de Lewis utilise des points autour du symbole atomique pour représenter les électrons de valence, et deux points peuvent être regroupés en un trait représentant un doublet. Les cercles concentriques relèvent d’une représentation des couches électroniques plutôt que du modèle de Lewis.

Explication

La démarche commence par les configurations électroniques, se poursuit par l’établissement des liaisons covalentes et s’achève par l’écriture de la formule de Lewis. La géométrie n’est pas l’étape initiale de cette détermination et relève d’une analyse distincte.

Explication

Une molécule ou un ion peut être représenté par plusieurs formules limites, tandis que la formule de Lewis renseigne principalement sur les électrons de valence et les liaisons. La prédiction de la géométrie relève plutôt du modèle VSEPR.

Explication

L’électronégativité mesure l’attraction exercée par un atome sur les électrons engagés dans une liaison. Le rayon atomique décrit plutôt la taille de l’atome, et non son pouvoir d’attraction dans une liaison.

Explication

Sur l’échelle de Pauling, le fluor atteint la valeur maximale de 4. La valeur 0,7 correspond à l’extrémité basse de l’échelle, associée au francium.

Explication

Une différence d’électronégativité supérieure ou égale à 2 permet de prévoir une liaison ionique. Une liaison covalente polarisée correspond plutôt à une différence comprise entre 0,4 et 2.

Explication

Une molécule est polaire lorsque ses moments dipolaires ne se compensent pas, donc lorsque leur somme vectorielle est non nulle. Une somme nulle caractérise au contraire une molécule apolaire, souvent grâce à la symétrie.

Explication

Le modèle VSEPR prédit la géométrie à partir de la répulsion entre les paires d’électrons de la couche de valence. La formule de Lewis sert principalement à représenter les électrons de valence et ne constitue pas le principe géométrique du modèle.

Explication

Dans cette notation, X désigne les atomes liés à l’atome central A, tandis qu'E désigne les doublets non liants portés par A. Inverser ces deux symboles conduit donc à une mauvaise formule de répulsion.

Explication

Une liaison double ou triple constitue une seule région de répulsion autour de l’atome central dans le modèle VSEPR. Ses électrons multiples n’ajoutent donc pas plusieurs domaines distincts pour déterminer la formule de répulsion.

Explication

L’hybridation combine des orbitales atomiques afin de fournir des orbitales hybrides équivalentes en énergie et en géométrie, adaptées à la description de la molécule. Elle ne supprime pas les orbitales initiales et ne modifie pas les électrons du noyau.

Explication

Le nombre total d’orbitales hybrides reste égal au nombre d’orbitales atomiques initiales combinées. Ainsi, trois orbitales atomiques donnent trois orbitales hybrides, et non un nombre déterminé par le type de liaison.

Explication

L’hybridation $sp^2$ correspond à une géométrie plane avec des angles de $120^\circ$. L’hybridation $sp$ est linéaire à $180^\circ$, tandis que $sp^3$ est tétraédrique à environ $109^\circ30'$.

Explication

La première liaison entre deux atomes est une liaison $\sigma$, puis les liaisons supplémentaires d’une liaison multiple sont de type $\pi$. Une liaison multiple ne commence donc pas par une liaison $\pi$.

Explication

Les forces de Van der Waals correspondent à des attractions électrostatiques liées à des charges localisées ou à des dipôles instantanés et induits. La liaison hydrogène se définit plutôt par la présence d’un hydrogène lié à un atome électronégatif, ce qui rend la deuxième description inadaptée ici.

Explication

Une liaison hydrogène implique un hydrogène lié à un atome électronégatif tel que N, O, S ou F, ainsi qu’un autre atome électronégatif. Les dipôles instantanés caractérisent plutôt les forces de Van der Waals.

Explication

La liaison hydrogène possède une énergie de liaison comprise entre 10 et 40 kJ/mol, tandis que les forces de Van der Waals se situent entre 0,02 et 30 kJ/mol. Les autres propositions attribuent à ces interactions des intervalles correspondant à des liaisons plus fortes ou inversent leur ordre.

Explication

Dans un coude β, une liaison hydrogène relie le groupement CO du premier acide aminé au groupement NH du quatrième. Les fonctions SH de deux cystéines forment plutôt un pont disulfure, tandis que les chaînes apolaires participent aux interactions hydrophobes.

Explication

L’oxydation des fonctions sulfhydryles SH de deux cystéines produit une liaison covalente entre leurs atomes de soufre. Une attraction entre CO et NH correspond à une liaison hydrogène, et l’enfouissement de chaînes apolaires relève des interactions hydrophobes.

Explication

La dénaturation correspond à une perte de fonction sans dégradation de la protéine et peut être provoquée par la chaleur, un détergent, un pH extrême ou un agent réducteur. La destruction de la macromolécule relève plutôt de la dégradation.

Explication

Même faibles individuellement, les interactions non covalentes s’additionnent et contribuent fortement à la structure tridimensionnelle des biomolécules. Leur rupture facilite la flexibilité, sans les convertir en liaisons covalentes ni dépasser l’énergie de celles-ci.