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Vidéo de question : Déterminer le système qui présente la plus grande valeur de différence d’électronégativité Chimie

Laquelle des molécules diatomiques suivantes est-elle susceptible d’avoir la plus grande différence d’électronégativité entre ses atomes ? [A] O2 [B] CO [C] HF [D] HBr [E] CsF

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Transcription de vidéo

Laquelle des molécules diatomiques suivantes est-elle susceptible d’avoir la plus grande différence d’électronégativité entre ses atomes ? (A) O2, (B) CO, (C) HF, (D) HBr ou (E) CsF.

Cette question porte sur la notion d’électronégativité, définie comme la tendance d’un atome à attirer à lui une paire d’électrons. Chacune des cinq réponses possibles est une molécule diatomique différente, c’est-à-dire une molécule composée de deux atomes reliés l’un à l’autre. La question nous demande d’identifier la molécule diatomique avec la plus grande différence d’électronégativité entre ses deux atomes. Chaque élément a sa propre valeur d’électronégativité. Une molécule diatomique avec un atome qui a une très forte électronégativité alors que l’autre atome a une très faible électronégativité aura une grande différence d’électronégativité.

Essentiellement, répondre à cette question consiste à comparer les électronégativités de ces éléments et d’identifier la molécule diatomique avec l’atome de plus grande électronégativité et de plus basse électronégativité. Nous pouvons résoudre ce problème de deux manières différentes. Premièrement, on peut utiliser les tendances du tableau périodique pour déterminer quels éléments sont plus ou moins électronégatifs que d’autres éléments. La deuxième méthode pour résoudre ce problème utilise l’échelle de Pauling, qui relie les électronégativités des atomes à des nombres spécifiques. Après avoir quantifié les électronégativités, nous pourrons alors les comparer.

Commençons par la première méthode. Les 6 éléments qui apparaissent dans les réponses proposées sont surlignés en rose dans le tableau périodique qui nous est présenté ici. Pour répondre à cette question, nous devons connaître les tendances suivies par l’électronégativité dans le tableau périodique. En d’autres termes, comment l’électronégativité évolue-t-elle lorsqu’on se déplace d’un côté à l’autre ou de haut en bas dans le tableau périodique ? La tendance horizontale de l’électronégativité est qu’elle augmente à mesure qu’on se déplace vers la droite sur une période du tableau périodique.

Pour comprendre cette tendance, on peut comparer deux éléments situés de chaque côté du tableau périodique. Les éléments à droite du tableau périodique, comme le fluor, ont leur couche d’électrons de valence presque pleine. Ils sont beaucoup plus susceptibles d’attirer à eux une paire d’électrons pour essayer de remplir cette couche. En revanche, les éléments situés à gauche du tableau périodique, comme le césium, ont moins d’électrons de valence. La couche de valence du césium est presque vide et il est beaucoup plus susceptible d’abandonner cet électron que d’attirer des électrons supplémentaires. La tendance verticale est que l’électronégativité augmente à mesure que l’on monte dans un groupe.

Les éléments plus haut dans un groupe ont un nombre de couches électroniques plus faible. Parce qu’il y a moins de couches électroniques, le noyau de l’atome est plus proche de la paire d’électrons avec lequel l’atome interagit. L’attraction entre le noyau et la paire d’électrons est donc plus forte. Maintenant que nous connaissons les tendances de l’électronégativité dans le tableau périodique, nous pouvons commencer à comparer les électronégativités des éléments concernés par la question.

Puisque l’électronégativité augmente vers la droite, le fluor, l’atome le plus haut et le plus à droite de l’ensemble, est l’élément le plus électronégatif d’entre eux. En fait, c’est l’élément le plus électronégatif de tout le tableau périodique. En revanche, le césium dans le coin inférieur gauche du tableau périodique est l’élément le moins électronégatif de tous. C’est aussi l’élément le moins électronégatif de tout le tableau périodique. En regardant nos choix de réponses, l’une d’entre elles se démarque. Le fluorure de césium a à la fois l’atome le plus électronégatif et l’atome le moins électronégatif. Par conséquent, il a surement la plus grande différence d’électronégativité entre ses atomes. Le choix (E), le fluorure de césium, est la bonne réponse.

Comme nous l’avons mentionné précédemment, il existe une autre façon de résoudre ce problème ou de confirmer notre réponse, c’est d’utiliser l’échelle d’électronégativité de Pauling. Sur cette échelle, chaque élément à gauche est associé à un nombre sans unité à droite. Plus ce nombre est élevé, plus l’électronégativité de l’élément est grande. Une fois de plus, on constate que le fluor est l’élément le plus électronégatif, avec une électronégativité de Pauling de 3,98. Le césium est l’élément le moins électronégatif avec une électronégativité de Pauling de 0,79. Parfois, on cherche une différence d’électronégativité quantitative au lieu d’une simple comparaison qualitative. Dans ces cas, on peut utiliser la formule Δ𝐸𝑁 est égale à la valeur absolue de 𝐸 un moins 𝐸 deux.

Δ𝐸𝑁 représente la différence d’électronégativité. 𝐸 un et 𝐸 deux représentent les électronégativités de Pauling des deux atomes de la liaison. Si on veut calculer la différence d’électronégativité pour le fluorure de césium, on prendrait 3,98 pour le fluor et 0,79 pour le césium. En effectuant le calcul, on obtient une différence d’électronégativité de 3,19 pour le fluorure de césium. Dans cette équation, on prend la valeur absolue de la différence pour être sûr d’obtenir un résultat positif. Cela garantit également que peu importe l’ordre dans lequel on prend les valeurs d’électronégativité de Pauling de chacun des deux éléments, on obtient toujours la même réponse. La différence d’électronégativité du fluorure de césium de 3,19 est en effet la différence d’électronégativité la plus élevée de ces molécules diatomiques.

Notez que puisque l’oxygène gazeux est une molécule diatomique impliquant deux atomes du même élément, il n’y a pas de différence d’électronégativité entre ses atomes. Son Δ𝐸𝑁 est nul. Que ce soit à l’aide des tendances du tableau périodique ou avec l’échelle d’électronégativité de Pauling, notre réponse est la même. La molécule diatomique susceptible d’avoir la plus grande différence d’électronégativité entre ses atomes est la réponse (E), le fluorure de césium.

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