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Lequel des énoncés suivants décrit-il le mieux une réaction de substitution ? (A) Un métal plus réactif remplace l’hydrogène d’un autre composé. (B) Un métal plus réactif remplace un métal moins réactif d’un autre composé. (C) Un métal moins réactif forme un composé avec un métal plus réactif d’un autre composé. (D) Un métal moins réactif remplace un métal plus réactif d’un autre composé. Ou (E) un métal plus réactif forme un composé avec un métal moins réactif d’un autre composé.
Le mot substitution signifie échanger ou remplacer. Les réponses (A), (B) et (D) impliquent toutes le remplacement d’un métal par un autre, tandis que les réponses (C) et (E) impliquent la formation d’un composé à partir de deux métaux. Donc, comme ni la réponse (C) ni la réponse (E) ne concernent le remplacement ou la substitution d’une substance par une autre, elles ne décrivent pas une réaction de substitution et ne sont donc pas la bonne réponse à cette question.
Nous venons de réduire le nombre de réponses possibles, de sorte que toutes les propositions restantes décrivent la substitution d’un élément par un autre. Nous devons maintenant déterminer laquelle des réponses parmi (A), (B) ou (D) est correcte. Pour cela, nous devons nous aider de la série de réactivité chimique. Il s’agit d’une liste classant les métaux en fonction de leur réactivité, avec l’hydrogène non métallique comme référence.
La réponse (A) décrit le remplacement de l’hydrogène dans un composé par un métal plus réactif d’un autre composé. Un métal peut remplacer l’hydrogène d’un autre composé. Par exemple, un atome de sodium peut se substituer à l’un des atomes d’hydrogène dans une molécule d’eau, formant de l’hydroxyde de sodium et de l’hydrogène. Pour qu’un métal remplace l’hydrogène d’un autre composé, il doit être plus réactif que l’hydrogène, et doit donc être placé plus haut que l’hydrogène dans la série de réactivité, ce qui est le cas du le sodium.
Mais bien qu’un métal plus réactif puisse remplacer l’hydrogène d’un autre composé, ce métal peut également remplacer un autre métal. Par exemple, le magnésium peut réagir avec le nitrate de plomb pour former du nitrate de magnésium et du plomb. Comme le métal ne remplace pas l’hydrogène, on peut exclure la proposition (A).
La différence entre les deux réponses restantes est que l’une dit « Un métal plus réactif remplace un métal moins réactif d’un autre composé » et l’autre indique qu’un métal moins réactif remplace un métal plus réactif d’un autre composé. On peut voir dans cet exemple que le magnésium remplace le plomb dans un composé au plomb. Le magnésium est plus haut que le plomb dans la série de réactivité, donc le magnésium est plus réactif que le plomb. Par conséquent, cette réaction de substitution décrit un métal plus réactif remplaçant un métal moins réactif dans un autre composé. C’est à l’affirmation (B) que cela correspond le mieux. Ainsi, la réponse (B) est la bonne réponse. Et la réponse (D) n’est pas correcte.
Donc, la réponse à la question « Lequel des énoncés suivants décrit-il le mieux une réaction de substitution ? » est (B). Un métal plus réactif remplace un métal moins réactif d’un autre composé.
