QCM : Liaisons chimiques et cohésion (11 questions)

Question 1

1. Lorsqu’une liaison se forme entre deux atomes, quel changement électronique contribue généralement à leur stabilisation ?

Ils adoptent une configuration électronique plus stable, souvent proche de celle d’un métal alcalin.

Ils accèdent à une configuration électronique plus énergétique, souvent proche de celle d’un gaz rare.

Ils adoptent une configuration électronique moins complète, souvent proche de celle d’un gaz rare.

Ils accèdent à une configuration électronique plus stable, souvent proche de celle d’un gaz rare.

Explication

La formation d’une liaison permet généralement aux atomes d’accéder à une configuration électronique plus stable, souvent semblable à celle d’un gaz rare. Une couche moins complète ou un état plus énergétique ne décrit pas cette stabilisation, et les métaux alcalins ne sont pas la référence indiquée.

Answer

Ils accèdent à une configuration électronique plus stable, souvent proche de celle d’un gaz rare.

Question 2

2. Un système matériel peut évoluer spontanément vers un état où son enthalpie libre est plus faible. Quelle conséquence cette évolution a-t-elle sur sa stabilité ?

Sa stabilité diminue.

Sa stabilité dépend uniquement de sa composition.

Sa stabilité augmente.

Sa stabilité reste inchangée.

Explication

La diminution de l’enthalpie libre, ou potentiel thermodynamique $\Delta G$ , augmente la stabilité du système. La perte de stabilité inverse le lien établi, tandis que la composition seule ne détermine pas la conséquence décrite.

Answer

Sa stabilité augmente.

Question 3

3. Dans une liaison entre deux atomes, l’un cède des électrons à l’autre, puis les espèces formées s’attirent. De quel type de liaison s’agit-il ?

Une liaison hydrogène, fondée sur une interaction de faible énergie.

Une liaison ionique, fondée sur l’attraction entre ions de charges opposées.

Une liaison métallique, fondée sur l’attraction par des électrons délocalisés.

Une liaison covalente, fondée sur la mise en commun d’électrons.

Explication

Le transfert d’électrons forme des ions de charges opposées, dont l’attraction constitue une liaison ionique. Le partage d’électrons caractérise la liaison covalente, les électrons délocalisés la liaison métallique, et la liaison hydrogène appartient aux liaisons faibles.

Answer

Une liaison ionique, fondée sur l’attraction entre ions de charges opposées.

Question 4

4. Une classification doit placer une liaison métallique et une liaison de Van der Waals dans les familles des liaisons chimiques. Où les classe-t-on respectivement ?

Parmi les liaisons fortes, puis parmi les liaisons fortes.

Parmi les liaisons fortes, puis parmi les liaisons faibles.

Parmi les liaisons faibles, puis parmi les liaisons fortes.

Parmi les liaisons faibles, puis parmi les liaisons faibles.

Explication

Les liaisons métalliques font partie des liaisons fortes, tandis que les forces de Van der Waals figurent parmi les liaisons faibles. Les deux autres classements inversent ou uniformisent à tort ces familles.

Answer

Parmi les liaisons fortes, puis parmi les liaisons faibles.

Question 5

5. Que représente un symbole de Lewis autour d’un atome lorsqu’il indique un doublet non liant ?

Une lacune électronique associée à un atome déficient

Deux électrons partagés entre deux atomes dans une liaison simple

Un électron célibataire disponible pour former une liaison

Deux électrons de valence qui ne participent pas à une liaison

Explication

Un doublet non liant est une paire d’électrons de valence qui reste localisée sur un atome et ne constitue pas une liaison. À la différence d’un doublet liant, il n’est pas partagé entre deux atomes.

Answer

Deux électrons de valence qui ne participent pas à une liaison

Question 6

6. Quelle est la valence maximale du carbone, élément de la deuxième période, après expansion de valence ?

Deux, car les électrons de la couche externe restent appariés lors de l’expansion.

Huit, car l’expansion permet d’occuper toutes les orbitales de valence disponibles.

Six, car des orbitales d vides peuvent accueillir des électrons célibataires supplémentaires.

Quatre, car ses électrons appariés peuvent être redistribués dans des orbitales s ou p vides.

Explication

Dans la deuxième période, l’expansion redistribue des électrons appariés vers des orbitales s ou p vides, mais des orbitales d ne sont pas disponibles ; la valence maximale du carbone est donc de quatre. La possibilité d’atteindre une valence de six concerne notamment des éléments de période au moins égale à trois, comme le soufre dans SF₆.

Answer

Quatre, car ses électrons appariés peuvent être redistribués dans des orbitales s ou p vides.

Question 7

7. Quel est le rôle d’une liaison covalente de coordination dans la formation d’un complexe métallique ?

Elle apparie les électrons célibataires du ligand afin de réduire sa valence.

Elle répartit les électrons de valence du métal dans un nuage délocalisé du complexe.

Elle permet à un ligand de fournir un doublet libre à une lacune électronique du métal.

Elle permet au métal de transférer un électron à chaque ligand pour former des ions.

Explication

Une liaison de coordination se forme lorsqu’un doublet libre fourni par un ligand occupe une lacune électronique du métal. Le transfert d’électrons décrit plutôt la formation d’ions, et non le mécanisme de cette liaison covalente.

Answer

Elle permet à un ligand de fournir un doublet libre à une lacune électronique du métal.

Question 8

8. Dans quelle année Lewis a-t-il présenté la notation utilisée pour représenter les structures moléculaires ?

En 1908

En 1912

En 1920

En 1916

Explication

Lewis a présenté la notation de Lewis en 1916. Les autres dates ne correspondent pas à la présentation de cette notation.

Answer

Dans le bloc P, l’expansion de valence précède une hybridation spᵧ ou spᵧdₓ ; dans le bloc D, la contraction de valence précède une hybridation dₓspᵧ.

Answer

Une hybridation sp³ et une géométrie tétraédrique

Answer

Elle possède une énergie inférieure à celle des orbitales atomiques qui la composent.

Question 9

9. Quelle comparaison décrit correctement l’hybridation des éléments des blocs P et D de période au moins égale à 3 ?

Dans les deux blocs, l’expansion de valence précède une hybridation spᵧdₓ et mène à des liaisons covalentes ordinaires.

Dans le bloc P, l’expansion de valence précède une hybridation spᵧ ou spᵧdₓ ; dans le bloc D, la contraction de valence précède une hybridation dₓspᵧ.

Dans les deux blocs, la contraction de valence précède une hybridation dₓspᵧ et mène à des liaisons de coordination.

Dans le bloc P, la contraction de valence précède une hybridation dₓspᵧ ; dans le bloc D, l’expansion de valence précède une hybridation spᵧdₓ.

Explication

Dans le bloc P, l’hybridation est précédée d’une expansion de valence et relève des types spᵧ ou spᵧdₓ, tandis que le bloc D suit une contraction de valence et utilise le type dₓspᵧ. L’option qui attribue l’expansion au bloc D inverse les mécanismes propres aux deux blocs.

Question 10

10. Pour une molécule AX₃E, quelle hybridation et quelle géométrie sont associées à la somme des domaines électroniques autour de l’atome central ?

Une hybridation sp³ et une géométrie tétraédrique

Une hybridation sp³d et une géométrie pentaédrique

Une hybridation sp et une géométrie linéaire

Une hybridation sp² et une géométrie triangulaire plane

Explication

La somme vaut $h=n+m=3+1=4$ , ce qui correspond à une hybridation sp³ et à une géométrie tétraédrique. Une géométrie triangulaire plane correspond à trois domaines électroniques, et non quatre.

Question 11

11. Pourquoi l’orbitale moléculaire liante stabilise-t-elle une molécule après la combinaison de deux orbitales atomiques ?

Elle possède une énergie inférieure à celle des orbitales atomiques qui la composent.

Elle supprime les électrons de valence et réduit ainsi les interactions entre atomes.

Elle conserve l’énergie des orbitales atomiques et empêche leur recouvrement.

Elle possède une énergie supérieure et repousse les électrons hors de la molécule.

Explication

L’orbitale liante se situe à un niveau d’énergie plus bas que les orbitales atomiques combinées, ce qui favorise la stabilité moléculaire. À l’inverse, une orbitale antiliante est plus énergétique et déstabilise la molécule.

QCM : Liaisons chimiques et cohésion (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une liaison se forme entre deux atomes, quel changement électronique contribue généralement à leur stabilisation ?

2. Un système matériel peut évoluer spontanément vers un état où son enthalpie libre est plus faible. Quelle conséquence cette évolution a-t-elle sur sa stabilité ?

3. Dans une liaison entre deux atomes, l’un cède des électrons à l’autre, puis les espèces formées s’attirent. De quel type de liaison s’agit-il ?

4. Une classification doit placer une liaison métallique et une liaison de Van der Waals dans les familles des liaisons chimiques. Où les classe-t-on respectivement ?

5. Que représente un symbole de Lewis autour d’un atome lorsqu’il indique un doublet non liant ?

6. Quelle est la valence maximale du carbone, élément de la deuxième période, après expansion de valence ?

7. Quel est le rôle d’une liaison covalente de coordination dans la formation d’un complexe métallique ?

8. Dans quelle année Lewis a-t-il présenté la notation utilisée pour représenter les structures moléculaires ?

9. Quelle comparaison décrit correctement l’hybridation des éléments des blocs P et D de période au moins égale à 3 ?

10. Pour une molécule AX₃E, quelle hybridation et quelle géométrie sont associées à la somme des domaines électroniques autour de l’atome central ?

11. Pourquoi l’orbitale moléculaire liante stabilise-t-elle une molécule après la combinaison de deux orbitales atomiques ?

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