QCM : Atomes et liaisons — 20 questions

Explication

La construction repose sur la configuration électronique fondamentale, la formation des liaisons covalentes et la représentation des doublets non liants ainsi que des lacunes électroniques. La géométrie moléculaire intervient dans d’autres analyses, mais ne constitue pas l’une de ces trois étapes.

Explication

L’atome central est généralement le moins électronégatif, car les atomes périphériques peuvent être plus électronégatifs. Le choix ne dépend ni du nombre de neutrons ni de la masse atomique.

Explication

Une liaison covalente résulte de l’appariement de deux électrons célibataires et se représente par un trait entre les atomes. La flèche est réservée à la représentation d’une liaison dative.

Explication

Une liaison double correspond au partage de deux doublets d’électrons, alors qu’une liaison triple en correspond au partage de trois. Les doublets non liants et les lacunes électroniques ne définissent pas cette distinction.

Explication

L’électronégativité est une grandeur relative qui décrit l’attraction exercée par un atome sur le doublet partagé. Elle ne mesure ni le nombre d’électrons internes ni une émission de neutrons.

Explication

Sur l’échelle de Pauling, le fluor a une électronégativité de 4 et constitue l’élément le plus électronégatif. Le césium et le francium se situent à l’extrémité opposée de cette tendance.

Explication

L’électronégativité augmente globalement vers la droite dans une période et vers le haut dans une colonne. Les gaz rares sont généralement omis, car leur électronégativité n’est pas définie.

Explication

Une différence de 1,2 appartient à l’intervalle $0,4 < \Delta\chi < 2$, caractéristique d’une liaison polarisée. Une liaison ionique exige une différence au moins égale à 2, tandis qu’une liaison apolaire correspond à une valeur inférieure à 0,4.

Explication

Un dipôle électrostatique comporte deux charges opposées séparées par une distance, et son moment dipolaire est orienté de δ+ vers δ−. La direction inverse ne correspond pas à la convention indiquée pour le moment dipolaire.

Explication

Le moment dipolaire total est obtenu par la somme vectorielle des moments dipolaires associés aux liaisons polaires. Les différences d’électronégativité décrivent les liaisons, mais ne suffisent pas à déterminer la résultante moléculaire sans considérer les directions.

Explication

Une molécule est apolaire lorsque la somme vectorielle de ses moments dipolaires est nulle, ce qui peut résulter d’une géométrie symétrique. La présence de liaisons polarisées ne suffit donc pas à rendre la molécule polaire.

Explication

Le modèle VSEPR prévoit la géométrie en considérant la répulsion entre les doublets électroniques de valence, qui adoptent des positions aussi éloignées que possible. La disposition des noyaux ou des électrons de cœur ne constitue pas le principe central de ce modèle.

Explication

Dans cette notation, $n$ indique le nombre d’atomes $X$ liés à l’atome central $A$, tandis que $m$ indique le nombre de doublets libres de $A$. Les deux indices ne permutent donc pas leurs significations.

Explication

Une liaison multiple est comptée comme une seule liaison, donc comme une seule direction dans l’analyse VSEPR, tandis que les doublets libres centraux sont pris en compte séparément. La compter comme deux ou trois directions constitue la confusion fréquente associée à cette règle.

Explication

Sans doublet libre sur l’atome central, les espèces $AX_2$, $AX_3$ et $AX_4$ adoptent respectivement des géométries linéaire, triangulaire et tétraédrique. Les formes coudée et pyramidale trigonale correspondent à des espèces comportant des doublets libres centraux.

Explication

L’hybridation correspond à une réorganisation énergétique et spatiale des orbitales atomiques, alors que la VSEPR s’intéresse principalement à la répulsion des doublets électroniques. Ces modèles contribuent à décrire la structure moléculaire, mais ils ne portent pas sur le même aspect.

Explication

Le nombre total d’orbitales reste égal au nombre d’orbitales initiales, et les orbitales hybrides obtenues sont identiques, de même énergie intermédiaire. Elles ne deviennent donc ni plus nombreuses ni énergétiquement équivalentes à une seule orbitale initiale.

Explication

L’orbitale $s$ présente une symétrie sphérique, alors que les trois orbitales $p$ sont orientées selon les axes $x$, $y$ et $z$ et comportent chacune deux lobes. Les formes et orientations proposées dans les autres réponses inversent ces caractéristiques.

Explication

Le mode d’hybridation est associé au nombre total de paires $n+m$, en comptant une liaison multiple comme une seule liaison. En revanche, les doublets libres de l’atome central sont comptés dans ce total, contrairement à ce qu’affirme la troisième réponse.

Explication

Le modèle suppose que les doublets sont à même distance de l’atome central, ce qui limite sa pertinence pour les molécules complexes. Il reste particulièrement utile pour déduire la forme, estimer les angles et prévoir la polarité éventuelle d’édifices simples.