Vidéo question :: Choisir l'affirmation qui explique correctement pourquoi le sucre est soluble dans l'eau. Chimie

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Pourquoi le sucre, une substance polaire, est-il soluble dans l’eau ? (A) Parce que les molécules d’eau forment une liaison hydrogène avec les molécules de sucre. (B) Parce que les molécules d’eau forment une liaison métallique avec les molécules de sucre. (C) Parce que les molécules d’eau forment une liaison covalente avec les molécules de sucre. (D) Parce que les molécules d'eau forment une liaison ionique avec les molécules de sucre. (E) Parce que les molécules d’eau peuvent agir à la fois comme un solvant non polaire et un solvant polaire.

Le sucre, plus formellement coonu sous le nom de saccharose, a pour formule chimique C12H22O11. Il peut être dessiné de la manière suivante. Nous avons un arrangement hexagonal et pentagonal des 12 atomes de carbone, avec quelques atomes d'hydrogène et d'oxygène formant huit groupes hydroxyle ou OH. On nous dit dans la question que le sucre est une substance polaire.

Une substance polaire est une substance qui contient des liaisons polaires, qui créent une distribution asymétrique de la densité électronique à travers la molécule dans son ensemble. Une liaison polaire est créée lorsque deux atomes liés chimiquement ont des valeurs d’électronégativité significativement différentes. L’électronégativité est une mesure de la capacité ou de la tendance d’un atome à attirer un doublet liant d’une liaison chimique. Nous savons que le sucre contient du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène. Et parmi ces éléments, l’oxygène a une électronégativité beaucoup plus élevée que le carbone ou l’hydrogène.

Maintenant, regardons les groupes hydroxyle d’un peu plus près. L'électronégativité de l'oxygène étant supérieure à celle de l'hydrogène, le doublet liant de chaque groupe hydroxy, ou groupe OH, est rapprochée de l'atome d'oxygène. Cela donne à l’atome d’oxygène une charge partielle négative, que nous représentons en chimie par la lettre grecque 𝛿. Et à la suite de ce mouvement d’électrons, les atomes d’hydrogène deviennent partiellement chargés positivement, ou 𝛿 plus.

Ainsi, cette différence entre l’oxygène et l’hydrogène en termes d’électronégativité dans chaque molécule de sucre crée un certain nombre de liaisons polaires, où chaque extrémité ou pôle de la liaison covalente a une charge légèrement différente. En d’autres termes, chacun des groupes hydroxyle d’une molécule de sucre est polaire. Lorsque l’oxygène et l’hydrogène sont liés ensemble dans une molécule organique telle que le sucre, des forces intermoléculaires spéciales appelées liaisons hydrogènes peuvent se former entre les molécules de sucre et les molécules d’eau.

La figure montre une liaison hydrogène formée entre l’un des groupes hydroxyle de la molécule de sucre et une molécule d’eau. Cette forte attraction électrostatique existe entre un atome fortement électronégatif sur une molécule et un atome 𝛿 plus sur une molécule adjacente. La ligne ondulée représente le reste de la molécule de sucre. Ou nous pouvons utiliser R majuscule pour représenter le reste de la molécule de sucre. Le sucre est soluble dans l’eau car les forces intermoléculaires sucre-eau sont approximativement équivalentes aux forces intermoléculaires entre les molécules d’eau.

En conclusion, pourquoi le sucre, une substance polaire, est-il soluble dans l’eau ? La bonne réponse est (A), car les molécules d’eau forment une liaison hydrogène avec les molécules de sucre.