QCM : Structure et géométrie des molécules (21 questions)

Explication

Les électrons sont répartis en couches, elles-mêmes constituées de sous-couches désignées par des lettres telles que s, p et d. Les autres réponses confondent les niveaux d’organisation ou les repères des couches et des sous-couches.

Explication

La configuration électronique indique comment les électrons d’un atome se répartissent dans ses sous-couches, et les exposants donnent leur nombre dans chacune. Les distracteurs substituent les protons, le numéro de couche ou les seuls électrons de valence à cette définition.

Explication

La dernière couche qui contient des électrons est la couche externe et porte les électrons de valence ; les couches antérieures portent les électrons de cœur. Les distracteurs inversent ces catégories ou attribuent les électrons selon une autre caractéristique que la position des couches.

Explication

La règle du duet concerne les atomes dont le numéro atomique est proche de celui de l’hélium et correspond à une couche externe à 2 électrons, de configuration $1s^2$. La règle de l’octet vise une couche externe à 8 électrons ; les autres distracteurs mélangent le nom de la règle et le nombre d’électrons.

Explication

La règle de l’octet concerne les atomes autres que ceux visés par le duet, qui tendent à adopter une configuration externe à 8 électrons, $ns^2np^6$. Le duet correspond à 2 électrons et s’applique aux atomes de numéro atomique proche de 2.

Explication

Le modèle de Lewis représente les atomes et leur enchaînement dans les molécules et les ions polyatomiques. La géométrie tridimensionnelle relève d’une autre représentation, tandis que les deux autres propositions omettent un aspect essentiel du modèle.

Explication

Un doublet non liant est constitué de deux électrons de valence qui ne participent pas aux liaisons covalentes. Un doublet liant est partagé entre deux atomes, une liaison double désigne deux liaisons covalentes, et une charge formelle n’est pas une paire d’électrons.

Explication

Le schéma de Lewis est une représentation plane de la répartition des électrons de valence. Une forme tridimensionnelle et une formule brute ne donnent pas cette répartition, tandis qu’omettre les électrons non liants la rend incomplète.

Explication

La méthode commence par les configurations électroniques et le décompte des électrons de valence, puis détermine les électrons manquants et les liaisons avant les électrons restants et les doublets non liants. Les autres démarches inversent des étapes ou commencent le dessin avant les décomptes nécessaires.

Explication

Le calcul des électrons de valence d’un ion doit tenir compte de sa charge, contrairement au décompte d’une molécule neutre. Ignorer la charge ou inverser l’effet des charges positives et négatives conduit à un total erroné.

Explication

Dans ce cas, l’atome gagne un électron en transformant une liaison en doublet non liant et porte une charge négative. Une charge positive correspond au cas où un doublet non liant devient une liaison, et non à un gain d’électron.

Explication

Lorsqu’un doublet non liant devient une liaison covalente, l’atome est entouré d’un électron en moins et porte une charge positive. La transformation d’une liaison en doublet non liant correspond au mécanisme associé à une charge négative.

Explication

La théorie VSEPR, ou théorie de Gillespie, s’appuie sur le modèle de Lewis et sur la répulsion des doublets pour prédire la géométrie. Le modèle de Lewis décrit l’enchaînement des atomes, tandis que la liaison covalente et les orbitales ne désignent pas la théorie visée ici.

Explication

Les doublets liants et non liants sont chargés négativement et se repoussent ; leur disposition tend donc à maximiser leur éloignement. L’idée que seuls les doublets liants comptent omet les doublets non liants, tandis que les deux autres réponses attribuent à tort l’effet à une seule catégorie ou aux noyaux.

Explication

Dans la notation VSEPR, Xₙ indique les n atomes liés à l’atome central A et Eₘ les m doublets non liants portés par A. La réponse qui échange les nombres inverse ces rôles, et celle qui échange X et E confond leurs significations.

Explication

Trois doublets liants et un doublet non liant correspondent à AX₃E, qui a une géométrie pyramidale à base triangulaire. La forme tétraédrique correspond à AX₄, la forme plane coudée à AX₂E₂ et la forme plane trigonale à AX₃.

Explication

Le schéma unique distingue deux liaisons simples et une liaison double, alors que l’expérience montre trois liaisons C–O équivalentes ; il ne décrit donc pas correctement cette propriété. L’interprétation en longueurs distinctes confond le dessin avec les mesures, et les réponses proposant trois liaisons doubles ou simples ne correspondent pas à l’observation.

Explication

Les formes mésomères sont plusieurs schémas de Lewis représentant une même entité lorsqu'aucun schéma unique ne suffit à décrire ses propriétés. Les espèces distinctes et les états de charge successifs ne sont pas des représentations alternatives de Lewis de cette même entité ; les conformations décrivent des dispositions spatiales.

Explication

La mésomérie représente la délocalisation des électrons entre différents atomes, et le déplacement des doublets est indiqué par des flèches courbes. Les flèches droites ne désignent pas ce déplacement électronique, tandis que des traits ou des symboles atomiques modifiés ne sont pas la notation décrite.

Explication

La règle de Klechkowski ordonne le remplissage ainsi : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, puis 4s avant 3d. Placer 3d en premier inverse l’ordre entre 4s et 3d, tandis que 4p intervient plus tard.

Explication

La stabilité est favorisée lorsque les atomes gagnent, perdent ou mettent en commun des électrons pour atteindre la configuration électronique externe du gaz noble le plus proche. Conserver la configuration initiale ne réalise pas cette adaptation, et les échanges électroniques ne modifient pas le nombre de protons.