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Quel diagramme montre une molécule de dioxyde de carbone avec des dipôles correctement marqués ?
Pour comprendre quel diagramme est correct, regardons deux atomes qui partagent une paire d’électrons dans une liaison covalente simple. Cette paire d’électrons peut être équitablement partagée entre les deux atomes, ou ils peuvent être dessinés plus proche d’un atome ou de l’autre. L’électronégativité des deux atomes peut être utilisée pour déterminer si les électrons sont partagés de la même manière ou si un atome attire les électrons plus fortement.
L’électronégativité est la tendance d’un atome à attirer les électrons partagés d’une liaison. Donc, si l’atome rose est plus électronégatif que l’atome orange, alors les électrons de la liaison seront dessinés plus proche de l’atome rose. Comme les électrons sont attirés plus près de l’atome rose, ce côté de la liaison covalente aura une plus grande densité d’électrons. Il en résulte que ce côté de la liaison aura une charge partielle négative. L’atome orange, en revanche, est moins électronégatif. Donc, ce côté de la liaison a une densité d’électrons plus faible, ce qui entraîne une charge partielle positive.
Lorsque deux charges électriques sont séparées par une distance, un dipôle électrique est établi. La mesure quantitative d’un dipôle électrique s’appelle le moment dipolaire. Les moments dipolaires ont à la fois une amplitude et une direction. La direction d’un moment dipolaire peut être représentée par une flèche du dipôle. Un côté de la flèche a un signe plus, qui correspond au côté de la liaison qui a une charge partielle positive. La flèche pointe vers le côté de la liaison qui a une charge partielle négative. Nous pourrions également dire qu’une flèche de dipôle pointe de l’atome le moins électronégatif vers l’atome le plus électronégatif.
Donc, pour déterminer lequel des diagrammes est correct, nous devons d’abord connaître l’électronégativité relative du carbone et de l’oxygène. En général, lorsque nous regardons le tableau périodique, l’électronégativité augmente lorsque nous nous déplaçons de gauche à droite dans une même période du tableau périodique, ainsi que lorsque nous remontons vers le haut d’un groupe. Sur la base des positions relatives du carbone et de l’oxygène sur le tableau périodique, nous pouvons déterminer que l’oxygène est plus électronégatif. Ainsi, lorsqu’un atome de carbone et un atome d’oxygène partagent au moins une paire d’électrons, les électrons de la liaison seront attirés plus près de l’atome d’oxygène. Et la flèche du dipôle pointera de l’atome de carbone vers l’atome d’oxygène.
Dans une molécule de dioxyde de carbone, un atome de carbone est relié à deux atomes d’oxygène. Nous devrions nous attendre à voir une flèche de dipôle pour chaque ensemble de liaisons, où dans chaque cas la flèche du dipôle pointe de l’atome de carbone vers l’atome d’oxygène. En regardant les choix de réponse, nous pouvons voir que c’est le cas pour le choix de réponse (B). L’extrémité positive de chaque flèche de dipôle est située au niveau de l’atome de carbone, et chaque flèche de dipôle pointe vers l’un des atomes d’oxygène. Par conséquent, le diagramme qui montre une molécule de dioxyde de carbone avec des dipôles correctement marqués est le diagramme présenté dans le choix de réponse (B).