QCM : L’eau et la vie — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la composition d’une molécule d’eau ?

Un atome d’hydrogène et un atome d’oxygène unis par une liaison covalente
Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène unis par des liaisons covalentes
Deux atomes d’oxygène et un atome d’hydrogène unis par des liaisons hydrogène
Un atome d’hydrogène et deux atomes d’oxygène unis par des liaisons ioniques

Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène unis par des liaisons covalentes

Explication

Une molécule d’eau contient deux hydrogènes et un oxygène, reliés par des liaisons covalentes. Une liaison hydrogène relie plutôt des molécules d’eau entre elles, et non les atomes qui composent une même molécule.

2. Pourquoi l’eau possède-t-elle des charges partielles malgré sa neutralité globale ?

L’oxygène attire davantage les électrons que les hydrogènes, créant une répartition inégale des charges
Les hydrogènes perdent complètement leurs électrons, ce qui transforme l’eau en ion positif
Les liaisons hydrogène transfèrent des électrons entre molécules et produisent une charge nette
Les électrons se répartissent uniformément, tandis que l’oxygène porte une charge globale négative

L’oxygène attire davantage les électrons que les hydrogènes, créant une répartition inégale des charges

Explication

L’oxygène, plus électronégatif, attire davantage les électrons et devient partiellement négatif, tandis que les hydrogènes deviennent partiellement positifs. Cette répartition crée des charges partielles sans donner de charge globale nette à la molécule.

3. Quelle description caractérise la polarité de l’eau ?

Une charge globale positive portée par les hydrogènes et compensée par des ions dissous
Une charge globale négative concentrée sur l’oxygène et absente des hydrogènes
Une répartition non homogène des charges, avec l’oxygène partiellement négatif et les hydrogènes partiellement positifs
Une répartition uniforme des électrons qui empêche toute interaction entre molécules d’eau

Une répartition non homogène des charges, avec l’oxygène partiellement négatif et les hydrogènes partiellement positifs

Explication

La polarité correspond à une distribution inégale des charges partielles au sein de la molécule. Elle ne signifie pas que la molécule possède une charge électrique globale, ce qui distingue polarité et ionisation.

4. Qu’est-ce qu’une liaison hydrogène entre molécules d’eau ?

Une interaction non covalente entre molécules polaires qui contribue à former un réseau
Une liaison covalente qui unit directement l’oxygène et l’hydrogène dans une molécule
Une attraction ionique qui transforme les molécules d’eau en particules chargées
Une interaction entre atomes apolaires qui empêche les molécules d’eau de se rapprocher

Une interaction non covalente entre molécules polaires qui contribue à former un réseau

Explication

Une liaison hydrogène est une interaction non covalente entre molécules d’eau polaires et participe à leur organisation en réseau. La liaison covalente concerne, elle, les atomes d’hydrogène et d’oxygène d’une même molécule.

5. Pourquoi un glaçon flotte-t-il à la surface de l’eau liquide ?

La glace est moins dense, car ses molécules d’eau sont plus éloignées les unes des autres
La glace flotte parce que ses molécules ne possèdent plus de liaisons hydrogène entre elles
La glace est plus dense, car ses molécules d’eau sont immobilisées dans une structure compacte
La glace contient davantage d’oxygène, ce qui réduit sa masse par rapport à l’eau liquide

La glace est moins dense, car ses molécules d’eau sont plus éloignées les unes des autres

Explication

Dans la glace, les molécules d’eau sont plus espacées, ce qui diminue sa densité par rapport à l’eau liquide et lui permet de flotter. La solidification ne supprime pas les liaisons hydrogène : elle organise plutôt les molécules dans une structure plus ouverte.

6. Comment définir la cohésion de l’eau ?

C’est la séparation des molécules d’eau lors de leur transformation en vapeur
C’est l’attraction des molécules d’eau entre elles grâce aux liaisons hydrogène
C’est la résistance de la surface de l’eau à une force externe appliquée
C’est l’attraction de l’eau par les surfaces solides grâce aux forces d’adhérence

C’est l’attraction des molécules d’eau entre elles grâce aux liaisons hydrogène

Explication

La cohésion désigne l’attraction mutuelle des molécules d’eau, assurée notamment par les liaisons hydrogène. La résistance de la surface à une force externe correspond plus précisément à la tension superficielle.

7. Avec quelles espèces chimiques l’eau peut-elle interagir en tant que solvant ?

Avec les molécules apolaires, les gaz inertes et les solides métalliques
Avec les atomes isolés, quelle que soit leur polarité ou leur charge électrique
Avec les particules dépourvues de charges et les molécules hydrophobes regroupées
Avec les ions, les molécules chargées et les molécules polaires

Avec les ions, les molécules chargées et les molécules polaires

Explication

L’eau solvate efficacement les ions, les molécules chargées et les molécules polaires grâce à sa polarité. Les molécules apolaires interagissent moins favorablement avec l’eau et tendent plutôt à limiter le contact avec elle.

8. Lors de la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau, quelle organisation se forme autour des ions ?

Le sodium est entouré par les oxygènes de l’eau et le chlorure par ses hydrogènes
Les ions sodium et chlorure restent associés au centre d’une même molécule d’eau
Les ions dissous repoussent les molécules d’eau et restent dépourvus d’hydratation
Le sodium est entouré par les hydrogènes de l’eau et le chlorure par ses oxygènes

Le sodium est entouré par les oxygènes de l’eau et le chlorure par ses hydrogènes

Explication

Le chlorure de sodium se dissocie en ions Na+ et Cl−, chacun entouré d’une sphère d’hydratation. Les oxygènes partiellement négatifs s’orientent vers Na+, tandis que les hydrogènes partiellement positifs s’orientent vers Cl−.

9. Que signifie l’hydrophilie d’une molécule ?

Sa capacité à se transformer en ion lorsqu’elle est placée dans l’eau
Son aptitude à repousser les molécules d’eau dans un milieu aqueux
Sa capacité à interagir avec l’eau
Sa tendance à perturber les liaisons hydrogène et à se regrouper

Sa capacité à interagir avec l’eau

Explication

L’hydrophilie désigne la capacité d’un élément ou d’une molécule à interagir avec l’eau. Une molécule hydrophobe présente au contraire des interactions limitées avec l’eau et tend à réduire son contact avec elle.

10. Pourquoi les molécules hydrophobes ont-elles tendance à se regrouper dans l’eau ?

Elles perturbent le réseau des liaisons hydrogène et se regroupent pour limiter ces perturbations
Elles forment des liaisons hydrogène plus nombreuses avec l’eau et s’y dispersent rapidement
Elles se chargent électriquement au contact de l’eau et sont attirées par ses molécules polaires
Elles augmentent la densité de l’eau environnante et sont entraînées vers le fond du récipient

Elles perturbent le réseau des liaisons hydrogène et se regroupent pour limiter ces perturbations

Explication

Les molécules apolaires hydrophobes perturbent l’organisation des liaisons hydrogène de l’eau ; leur regroupement réduit la surface de contact et donc ces perturbations. Elles ne se dispersent donc pas en formant davantage de liaisons hydrogène avec l’eau.

11. Quelle caractéristique définit une molécule amphiphile ?

Elle possède une partie hydrophile et une partie hydrophobe.
Elle possède deux parties hydrophiles de polarités différentes.
Elle possède deux parties hydrophobes séparées par une zone polaire.
Elle possède une partie polaire et une partie chargée positivement.

Elle possède une partie hydrophile et une partie hydrophobe.

Explication

Une molécule amphiphile associe une région qui interagit avec l’eau et une région qui la repousse. Une molécule exclusivement polaire ne présente pas cette combinaison de propriétés.

12. Comment les phospholipides amphiphiles s’organisent-ils spontanément dans l’eau ?

Ils forment des agrégats dont les têtes hydrophobes sont tournées vers l’eau.
Ils forment des couches uniques qui restent ouvertes dans l’eau.
Ils se dispersent individuellement sans organisation membranaire stable.
Ils forment des bicouches qui se ferment en vésicules.

Ils forment des bicouches qui se ferment en vésicules.

Explication

Dans l’eau, les phospholipides s’assemblent en bicouches, avec les régions compatibles avec l’eau orientées vers le milieu, puis ces bicouches peuvent se fermer en vésicules. Des couches uniques ouvertes ne constituent pas l’organisation spontanée caractéristique décrite ici.

13. Dans quelle situation y a-t-il osmose ?

L’eau circule librement entre deux compartiments dépourvus de membrane et de différence osmotique.
L’eau se déplace entre deux solutions de pression osmotique différente à travers une membrane semi-perméable.
Les molécules dissoutes traversent une membrane semi-perméable selon leur température.
Les solutés se déplacent entre deux solutions de même pression osmotique à travers une membrane imperméable.

L’eau se déplace entre deux solutions de pression osmotique différente à travers une membrane semi-perméable.

Explication

L’osmose correspond au déplacement de l’eau entre deux solutions présentant une pression osmotique différente, séparées par une membrane hémi-perméable. Le mouvement des solutés ou l’absence de différence osmotique ne définit pas ce phénomène.

14. Quelle proportion approximative des êtres vivants est constituée d’eau ?

Environ 90 %.
Environ 15 %.
Environ 40 %.
Environ 60 %.

Environ 90 %.

Explication

L’eau constitue environ 90 % des êtres vivants, ce qui souligne son importance quantitative dans les organismes. Une proportion proche de 60 % peut être associée à certaines estimations de la composition corporelle, mais ne correspond pas à l’unité visée.

15. Quel rôle l’eau joue-t-elle dans une réaction biologique comme la photosynthèse ?

Elle fournit principalement le milieu dans lequel les réactifs se dissolvent.
Elle maintient la température sans participer aux transformations chimiques.
Elle peut servir de réactif consommé pendant la réaction.
Elle assure le transport des produits réactionnels dans les tissus.

Elle peut servir de réactif consommé pendant la réaction.

Explication

Dans la photosynthèse, l’eau peut intervenir comme réactif de la transformation biologique. Son rôle de solvant concerne plutôt la dissolution des substances dans le milieu réactionnel et ne décrit pas sa participation comme réactif.

16. Quel ensemble décrit correctement plusieurs rôles biologiques de l’eau ?

Elle constitue une membrane, un déchet métabolique et un facteur génétique.
Elle constitue un signal hormonal, une enzyme et une source principale d’oxygène.
Elle constitue un milieu réactionnel, un solvant et un moyen de transport.
Elle constitue une réserve énergétique, un pigment et une structure minérale.

Elle constitue un milieu réactionnel, un solvant et un moyen de transport.

Explication

L’eau peut fournir le milieu des réactions, dissoudre des substances et transporter des composés, notamment dans les sèves. La dissolution relève du rôle de solvant, tandis que le déplacement de substances relève du transport.

17. Que mesure la chaleur spécifique d’une substance ?

L’énergie nécessaire pour transformer un gramme de liquide en gaz.
La vitesse à laquelle une substance atteint sa température d’ébullition.
L’énergie nécessaire pour modifier de 1 °C la température d’un gramme de substance.
La quantité de matière produite lorsqu’un gramme de substance change d’état.

L’énergie nécessaire pour modifier de 1 °C la température d’un gramme de substance.

Explication

La chaleur spécifique correspond à l’énergie qu’un gramme doit absorber ou perdre pour changer sa température de 1 °C. L’énergie nécessaire pour passer du liquide au gaz relève de la chaleur latente de vaporisation, et non de la chaleur spécifique.

18. Pourquoi la chaleur spécifique élevée de l’eau contribue-t-elle à la stabilité thermique du milieu aquatique ?

Elle permet à l’eau de changer d’état sans absorber d’énergie dans les conditions ordinaires.
Elle empêche l’eau d’échanger de la chaleur avec les organismes qui y vivent.
Elle rend la température de l’eau indépendante de la quantité d’énergie reçue.
Elle permet à l’eau d’absorber ou de perdre beaucoup d’énergie avec des variations thermiques limitées.

Elle permet à l’eau d’absorber ou de perdre beaucoup d’énergie avec des variations thermiques limitées.

Explication

L’eau possède la chaleur spécifique la plus élevée parmi les liquides, de sorte que sa température varie relativement peu lors d’échanges importants d’énergie. Cela ne signifie pas qu’elle cesse d’échanger de la chaleur avec son environnement.

19. Comment l’évaporation de la sueur contribue-t-elle à la régulation thermique ?

Elle augmente la température corporelle en conservant l’eau à la surface de la peau.
Elle refroidit l’organisme et participe au maintien de son équilibre thermique.
Elle bloque les échanges thermiques entre la peau et l’air environnant.
Elle réchauffe la peau en libérant l’énergie stockée dans la vapeur d’eau.

Elle refroidit l’organisme et participe au maintien de son équilibre thermique.

Explication

L’évaporation de la sueur entraîne une perte de chaleur et refroidit ainsi l’organisme, ce qui contribue à l’homéostasie thermique. La sueur présente sur la peau sans évaporation ne produit pas ce refroidissement de la même manière.

20. Dans quelle condition l’action capillaire favorise-t-elle le transport de la sève vers les feuilles ?

Lorsque les molécules d’eau cessent d’interagir avec les parois conductrices.
Lorsque l’adhésion à la surface dépasse la cohésion entre les molécules d’eau.
Lorsque la cohésion entre les molécules d’eau dépasse l’adhésion à la surface.
Lorsque la surface repousse l’eau et interrompt la continuité de la colonne liquide.

Lorsque l’adhésion à la surface dépasse la cohésion entre les molécules d’eau.

Explication

Une action capillaire se produit lorsque les forces d’adhésion à la surface sont supérieures aux forces de cohésion entre molécules d’eau, ce qui participe à la montée de la sève. Une cohésion dominante ne décrit pas la condition donnée pour le déclenchement de cette action capillaire.

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Mémorisez les réponses avec 33 flashcards sur L’eau et la vie.

De quoi est constituée la molécule d’eau ?

Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.

Pourquoi l’eau porte-t-elle des charges partielles ?

À cause de l’électronégativité plus forte de l’oxygène.

Quelle charge partielle porte l’atome d’oxygène dans l’eau ?

Une charge partiellement négative.

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