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Cette figure montre les liaisons hydrogène entre trois molécules d’eau voisines. Laquelle des figures suivantes indique correctement le type et la position des charges partielles de ces molécules ?
La liaison hydrogène qui apparait dans le schéma est la forte attraction électrostatique entre des molécules d’eau distinctes, c’est un type de liaison intermoléculaire. Plus précisément, une liaison hydrogène est une interaction dipôle-dipôle entre d’une part, un atome d’hydrogène lié de manière covalente et d’autre part, un doublet non liant d’un élément fortement électronégatif comme le fluor, l’oxygène ou l’azote. Dans les schémas donnés, les liaisons hydrogène sont représentées par ces traits en pointillés. Voyons de plus près comment se forme une liaison hydrogène, afin de déterminer le type et la position des charges partielles sur les trois molécules d’eau.
Lorsque l’hydrogène et l’oxygène se lient de manière covalente, la paire d’électrons partagée entre eux est plus fortement attirée par l’atome d’oxygène car l’oxygène est plus électronégatif que l’hydrogène. On a donc une charge partielle négative sur l’atome d’oxygène et une charge partielle positive sur l’atome d’hydrogène, qu’on représente par les symboles 𝛿− et 𝛿+. Ainsi, dans les molécules d’eau, les atomes d’hydrogène ont une charge partielle positive et les atomes d’oxygène ont une charge partielle négative. Donc, les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau se forment en raison de l’attraction entre les atomes d’oxygène partiellement négatifs et les atomes d’hydrogène partiellement positifs. Cette attraction est le type de force intermoléculaire le plus puissant et donne à l’eau plusieurs de ses caractéristiques principales.
Voyons maintenant les réponses possibles. Nous pouvons voir que la réponse (C) correspond à notre schéma, où les symboles 𝛿− sont sur les atomes d’oxygène et les symboles 𝛿+ sont sur les atomes d’hydrogène. Donc, la réponse qui indique correctement le type et la position des charges partielles sur ces molécules est la réponse (C).
