Première générale | Physique-Chimie | Durée : 30 min | /20
Dernière mise à jour : 21 juin 2026
Nom : _____ Prénom : _____ Date : _____
1. Définir en une phrase l'électronégativité d'un élément. (1,5 pt)
2. Indiquer comment l'électronégativité évolue dans le tableau périodique (sur une période, dans une colonne). (1,5 pt)
3. Parmi les éléments fluor (F), carbone (C) et lithium (Li), lequel est le plus électronégatif ? (1 pt)
Pour chaque liaison, indiquer si elle est polarisée ou apolaire, et placer les charges partielles \(\delta^+\) et \(\delta^-\) le cas échéant.
(a) la liaison H–Cl (b) la liaison dans le dioxygène \(O=O\) (c) la liaison O–H (d) la liaison dans \(Cl_2\)
On donne quatre molécules avec leur géométrie.
| Molécule | Géométrie |
|---|---|
| \(CO_2\) | linéaire (symétrique) |
| \(H_2O\) | coudée |
| \(CH_4\) | tétraédrique (symétrique) |
| \(NH_3\) | pyramidale |
Classer ces molécules en polaires et apolaires, et justifier brièvement pour \(CO_2\) et \(H_2O\).
1. Quelle interaction existe entre toutes les molécules ? (1 pt)
2. À quelle condition une liaison hydrogène peut-elle se former (quels atomes) ? (1,5 pt)
3. L'eau (\(M=18\) g/mol) est liquide à température ambiante alors que le méthane \(CH_4\) (\(M=16\) g/mol) est un gaz. Expliquer à l'aide des interactions intermoléculaires. (1,5 pt)
Une tache d'huile (espèce apolaire) ne part pas avec de l'eau seule ; avec du savon, elle disparaît.
1. Énoncer la règle de solubilité (« les semblables… »). L'huile est-elle soluble dans l'eau ? Justifier. (1,5 pt)
2. Définir les termes hydrophile et hydrophobe. (1,5 pt)
3. Une molécule de savon possède une tête hydrophile et une queue hydrophobe. Expliquer en une phrase comment le savon élimine la graisse. (1 pt)
Ex 1 (4 pts) : 1. L'électronégativité est la tendance d'un élément à attirer vers lui les électrons d'une liaison chimique qu'il partage. 2. Elle augmente de gauche à droite sur une période et du bas vers le haut dans une colonne. 3. Le fluor (F) (l'élément le plus électronégatif ; ordre F > C > Li).
Ex 2 (4 pts) : (a) H–Cl : Cl plus électronégatif que H → polarisée, \(\delta^-\) sur Cl, \(\delta^+\) sur H. (b) \(O=O\) : atomes identiques → apolaire. (c) O–H : O bien plus électronégatif que H → polarisée, \(\delta^-\) sur O, \(\delta^+\) sur H. (d) \(Cl_2\) : atomes identiques → apolaire.
Ex 3 (4 pts) : Polaires : \(H_2O\) (coudée : les liaisons O–H polarisées ne se compensent pas, résultante non nulle), \(NH_3\) (pyramidale, non symétrique). Apolaires : \(CO_2\) (linéaire symétrique : les deux liaisons polarisées ont des effets opposés qui se compensent), \(CH_4\) (tétraédrique symétrique).
Ex 4 (4 pts) : 1. Les interactions de Van der Waals. 2. Une liaison hydrogène se forme quand un atome d'hydrogène lié à un atome très électronégatif (O, N ou F) interagit avec un O, N ou F voisin. 3. L'eau forme de nombreuses liaisons hydrogène (interactions fortes) entre ses molécules : il faut beaucoup d'énergie pour les séparer, d'où une température d'ébullition élevée (eau liquide). Le méthane, apolaire, n'a que de faibles interactions de Van der Waals → il est gazeux.
Ex 5 (4 pts) : 1. « Les semblables dissolvent les semblables » : un solvant polaire (l'eau) dissout les espèces polaires/ioniques. L'huile est apolaire, l'eau est polaire → l'huile n'est pas soluble dans l'eau. 2. Hydrophile = qui aime l'eau (partie polaire/ionique, soluble dans l'eau) ; hydrophobe = qui fuit l'eau (partie apolaire, soluble dans les graisses). 3. La queue hydrophobe du savon se fixe sur la graisse apolaire tandis que la tête hydrophile reste dans l'eau : la gouttelette de graisse devient dispersable et part au rinçage.