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Pourquoi les trois molécules ci-dessous appartiennent-elles toutes à la même série homologue ? (A) Ce sont toutes des hydrocarbures. (B) Elles ont un nombre croissant d’atomes de carbone. (C) Le rapport entre les atomes d’hydrogène et les atomes de carbone est de deux pour un. (D) Elles sont toutes insaturées. Ou (E), elles contiennent toutes le même groupe fonctionnel.
Une série homologue est définie comme une famille de composés ayant le même groupe fonctionnel et la même formule générale, chaque composé de la série différant par une unité structurale. En regardant les trois molécules, nous pouvons voir que chacune contient une double liaison carbone-carbone. Nous pouvons également voir que chaque structure diffère de la suivante par une seule unité structurale de CH2. Si nous regardons la formule moléculaire de chaque molécule, nous pouvons voir que chaque formule moléculaire correspond à la même formule générale C𝑛H2𝑛. En somme, ces informations nous indiquent que les trois molécules appartiennent à la série homologue des alcènes.
Avec ces informations en tête, examinons les choix de réponses. Les choix de réponses (A) et (B) décrivent bien la série homologue des alcènes. Cependant, ces affirmations s’appliquent également aux membres de la série homologue des alcanes. En tant que tel, nous ne pouvons pas utiliser ces affirmations pour justifier pourquoi les trois molécules données dans la question appartiennent toutes à la même série homologue.
Le choix de réponse (C) indique que le rapport entre les atomes d’hydrogène et les atomes de carbone est de deux pour un. En regardant la formule générale des alcènes, nous pouvons voir que c’est le cas, car le nombre d’atomes d’hydrogène dans un alcène est le double du nombre d’atomes de carbone. Mais cela est également vrai pour les membres de la série homologue des cycloalcanes. Donc, le choix de réponse (C) ne peut pas être la réponse à cette question.
Le choix de réponse (D) indique que les molécules de cette série sont toutes insaturées. Les molécules sont considérées comme insaturées lorsqu’elles contiennent des liaisons doubles ou triples. Cette affirmation peut être utilisée pour décrire des alcènes ainsi que d’autres séries homologues, comme les alcynes. Par conséquent, le choix de réponse (D) n’est pas la réponse à la question.
Cela nous laisse avec le choix de réponse (E). Les molécules de la question appartiennent toutes à la même série homologue car elles contiennent toutes le même groupe fonctionnel, une double liaison carbone-carbone. Nous pouvons voir que tous les membres de la série homologue des alcynes contiennent le même groupe fonctionnel, une triple liaison carbone-carbone. Cela montre en outre que les membres de la même série homologue contiennent le même groupe fonctionnel.
Ainsi, les trois molécules présentées dans la question appartiennent toutes à la même série homologue car elles contiennent toutes le même groupe fonctionnel : choix de réponse (E).