Transcription de la vidéo
Lequel des acides carboxyliques suivants a le point d’ébullition le plus élevé ? (A) acide méthanoïque, (B) acide éthanoïque, (C) acide propanoïque, (D) acide butanoïque ou (E) acide pentanoïque.
Cette question porte sur divers acides carboxyliques qui, dans le nom de la substance, sont indiqués par « acide » et la terminaison « -oïque ». Les acides carboxyliques contiennent un groupe carboxyle, que nous pouvons écrire dans une formule développée comme COOH. Les acides carboxyliques diffèrent par leur groupe R, que nous pouvons déduire des noms. Le « A-N » nous indique que le groupe R contiendra un alcane, et le préfixe indique le nombre de carbones présents. Donc, si nous devions écrire la formule développée de l’acide méthanoïque, nous savons qu’il contiendrait COOH, puisque en tant qu’acide carboxylique, il contient un groupe carboxyle. Et comme l’acide méthanoïque ne contient qu’un seul carbone, le groupe R serait un seul hydrogène. La formule développée serait HCOOH.
Nous pouvons faire la même chose pour l’acide éthanoïque, en changeant uniquement le groupe R pour refléter le nombre de carbones et le nombre d’hydrogènes nécessaires pour donner à chaque atome de carbone quatre liaisons. Nous pouvons le faire en utilisant les noms des choix de réponse restants. On nous demande de déterminer parmi ces cinq acides carboxyliques celui qui a le point d’ébullition le plus élevé.
Le point d’ébullition d’une substance est la température à laquelle elle passe d’un état liquide à un état gazeux. Le processus d’ébullition est un processus endothermique, ce qui signifie qu’il faut ajouter de l’énergie au système pour que cela se produise. Lorsque le point d’ébullition d’une substance est élevé, cela signifie que de grandes quantités d’énergie sont nécessaires pour vaincre les attractions entre les molécules voisines. Ces interactions sont appelées forces intermoléculaires, qui sont les interactions attractives et répulsives entre molécules voisines ou atomes libres. Les substances possédant de fortes forces intermoléculaires ont des points d’ébullition élevés.
L’un des types prédominants d’interactions qui se produisent entre molécules séparées d’acides carboxyliques est les forces de dispersion de London. Les forces de dispersion de London sont des interactions électrostatiques entre des dipôles temporairement induits et font que même des molécules non polaires sont attirées les unes par les autres. Lorsque les molécules sont petites, comme les molécules d’acide méthanoïque, le dipôle temporaire, et donc la force de dispersion de London, n’est pas aussi fort. Les molécules plus grosses, telles que les molécules d’acide pentanoïque, subissent des forces de dispersion de London plus fortes. Donc, les molécules d’acide carboxylique plus grosses ont des forces de dispersion de London plus fortes et, par conséquent, des forces intermoléculaires plus fortes. Cela signifie qu’elles ont besoin de plus d’énergie pour atteindre leur point d’ébullition. Cela se traduit par la nécessité d’une température plus élevée pour que l’ébullition se produise.
Nous pouvons voir que l’acide carboxylique le plus grand parmi nos choix de réponses est l’acide pentanoïque. Par conséquent, l’acide carboxylique qui a le point d’ébullition le plus élevé est le choix de réponse (E), l’acide pentanoïque.
