QCM : Stabilité à l’échelle macroscopique — 21 questions

Explication

Les gaz nobles, comme l’hélium, le néon et l’argon, occupent la dernière colonne du tableau périodique. La première colonne correspond aux métaux alcalins, tandis que les deux autres propositions ne désignent pas leur emplacement commun.

Explication

L’hélium est stable avec deux électrons externes, formant un duet, alors que le néon et l’argon sont stables avec huit électrons externes, formant un octet. La confusion vient de l’application du duet aux éléments qui suivent plutôt la règle de l’octet.

Explication

Un atome peut se stabiliser en perdant, en gagnant ou en partageant des électrons pour obtenir une configuration voisine de celle d’un gaz noble. La perte ou le gain forment des ions, tandis que le partage produit une liaison covalente.

Explication

Le chlore possède sept électrons de valence et tend à gagner un électron pour compléter sa couche externe, ce qui forme $\mathrm{Cl^-}$. La perte d’un électron correspond plutôt au comportement du sodium, qui possède un seul électron de valence.

Explication

La règle de l’octet décrit une tendance vers huit électrons sur la couche électronique externe. Deux électrons correspondent au duet, qui concerne la couche K.

Explication

La couche K se stabilise avec deux électrons, ce qui constitue un duet. L’objectif de huit électrons correspond aux couches externes des éléments concernés par la règle de l’octet.

Explication

La construction commence par le symbole chimique, puis les électrons de valence sont placés individuellement sur les côtés avant d’être associés par paires. Former les paires immédiatement ou placer les électrons sans ordre ne suit pas cette procédure.

Explication

La valence correspond à la capacité de liaison d’un atome, c’est-à-dire au nombre de liaisons qu’il peut former. Elle ne doit pas être confondue avec le nombre d’électrons de valence, qui décrit les électrons de la couche externe.

Explication

Le carbone est tétravalent et forme quatre liaisons, tandis que l’hydrogène, l’oxygène et l’azote sont respectivement monovalent, divalent et trivalent. La confusion la plus fréquente consiste à attribuer à l’oxygène les quatre liaisons caractéristiques du carbone.

Explication

Une liaison covalente résulte du partage d’un ou plusieurs électrons entre deux atomes, ce qui contribue à compléter leurs couches externes. Un transfert d’électrons correspond plutôt à la formation d’ions, et non à une liaison covalente.

Explication

Une liaison triple met en commun trois paires d’électrons. Une liaison simple en partage une et une liaison double en partage deux.

Explication

L’électronégativité mesure l’attraction exercée par un atome sur les électrons qu’il partage dans une liaison. Elle ne décrit pas directement le partage égal, la perte d’électrons ou le nombre d’électrons périphériques.

Explication

L’électronégativité augmente généralement de gauche à droite et diminue de haut en bas, avec une valeur maximale vers le coin supérieur droit hors gaz nobles. Les autres évolutions inversent ou déforment cette tendance.

Explication

Une liaison covalente polarisée présente une différence d’électronégativité comprise entre 0,4 et 1,7. Une différence nulle correspond à une liaison covalente pure, tandis qu’une valeur supérieure à 1,7 indique une liaison considérée comme ionique.

Explication

Une différence d’électronégativité supérieure à 1,7 conduit à considérer la liaison comme ionique, ce qui correspond au cas de Na–Cl. Une liaison covalente polarisée se situe entre 0,4 et 1,7, tandis qu’une liaison covalente pure possède une différence nulle.

Explication

Les forces de Van der Waals sont de faibles attractions qui contribuent notamment à la cohésion, à l’adhérence, à la texture et à la stabilité des substances. Elles ne correspondent ni à des liaisons covalentes ni à un transfert complet d’électrons.

Explication

Une liaison hydrogène est une interaction attractive impliquant un hydrogène lié à un atome très électronégatif, généralement O, N ou F, et un autre atome électronégatif voisin. Elle ne désigne ni une liaison entre deux hydrogènes ni un transfert métallique.

Explication

Les liaisons hydrogène occupent une position intermédiaire : elles sont plus fortes que les interactions de Van der Waals, mais plus faibles que les liaisons covalentes. Elles ne constituent donc ni l’interaction la plus faible ni une liaison covalente.

Explication

Le principe « le semblable dissout le semblable » signifie que les molécules polaires sont solubles dans les solvants polaires et que les molécules apolaires le sont dans les solvants apolaires. Les autres propositions décrivent des mécanismes qui ne correspondent pas à la règle de solubilité.

Explication

Dans CO₂, les liaisons sont polaires, mais la géométrie et la symétrie de la molécule entraînent l’annulation des dipôles, ce qui la rend apolaire globalement. Les liaisons restent covalentes et ne deviennent pas des liaisons ioniques.

Explication

Les molécules polaires exercent généralement des interactions plus fortes et sont donc moins volatiles, tandis que les molécules apolaires interagissent surtout par Van der Waals et sont plus volatiles. La volatilité ne dépend donc pas seulement de la masse, mais aussi de l’intensité des interactions.