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Laquelle des figures suivantes représente-t-elle une molécule d’éthane ?
Les cinq figures données dans l’énoncé sont des formules développées. Elles montrent tous les atomes et toutes les liaisons d’une molécule, les liaisons covalentes entre les atomes étant représentées par des droites. Les cinq formules développées représentent des hydrocarbures. Les hydrocarbures sont des molécules composées d’atomes de carbone et d’hydrogène uniquement. L’éthane est un type d’hydrocarbure appelé alcane. On peut le deviner grâce à son nom. Les alcanes sont nommés avec un préfixe qui indique le nombre d’atomes de carbone présents dans la molécule. Et les noms de tous les alcanes se terminent par le suffixe ANE.
Les préfixes suivants sont utilisés pour les cinq premiers alcanes à chaîne linéaire. Dans ce cas, on peut voir que le préfixe eth- indique qu’une molécule d’éthane possède deux atomes de carbone. Si nous voulons savoir combien d’atomes d’hydrogène une molécule d’éthane contient, nous devons nous rappeler qu’un alcane est un hydrocarbure saturé. Les liaisons covalentes entre les atomes de carbone des hydrocarbures saturés sont uniquement des liaisons simples. Les alcanes ont pour formule générale C𝑛H2𝑛+2, où 𝑛 est le nombre d’atomes de carbone dans la molécule. Nous avons déjà déterminé que l’éthane contient deux atomes de carbone, donc 𝑛 est égal à deux. Pour déterminer le nombre d’atomes d’hydrogène dans l’éthane, il faut utiliser la formule deux 𝑛 plus deux. Après avoir substitué 𝑛 par deux, on obtient deux fois deux plus deux, soit six.
Maintenant que nous avons déterminé qu’une molécule d’éthane contient deux atomes de carbone et six atomes d’hydrogène, dessinons la formule développée. Commençons par relier deux atomes de carbone par une liaison simple. Ensuite, nous pouvons relier les six atomes d’hydrogène aux atomes de carbone avec des liaisons simples. Il est utile de se rappeler que chaque atome de carbone doit être entouré de quatre liaisons au total. Ici, nous pouvons voir que l’atome de carbone de droite est entouré de quatre liaisons et que l’atome de carbone à gauche est également entouré de quatre liens.
Maintenant que nous avons une formule développée pour l’éthane, examinons les réponses proposées. On peut voir que toutes les molécules sont des alcanes à chaîne linéaire comme l’éthane. Mais seule la formule développée de la réponse (B) contient le bon nombre d’atomes de carbone et correspond à notre dessin. Par conséquent, la figure représentant une molécule d’éthane est la réponse (B).
