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Complétez la phrase suivante. L’éthanol et l’acide éthanoïque se mélangent dans n’importe quelle proportion avec de l’eau. Les substances qui se mélangent de cette manière sont dites ___. (A) des mélanges, (B) mélangées, (C) concoctées, (D) miscibles ou (E) non miscibles.
Les molécules d’eau ont tendance à avoir des interactions électrostatiques fortes avec les molécules d’alcool et d’acide carboxylique à chaîne courte. C’est pour cette raison que l’éthanol, un alcool à chaîne courte, et l’acide éthanoïque, un acide carboxylique à chaîne courte, se mélangent dans n’importe quelle proportion avec l’eau. L’éthanol est la structure représentée à gauche, alors que l’acide éthanoïque est la structure représentée à droite. L’atome d’hydrogène dans une molécule d’eau peut former des liaisons hydrogène avec l’atome d’oxygène électronégatif de la molécule d’alcool ou d’acide carboxylique adjacente. Les molécules d’eau se séparent facilement l'une de l'autre lorsqu'elles peuvent former des liaisons hydrogène fortes avec des molécules polaires d’alcool ou d’acide carboxylique. Cette liaison hydrogène est la raison principale qui explique pourquoi l’éthanol et l’acide éthanoïque sont très solubles dans l’eau.
Nous savons donc que l’éthanol et l’acide éthanoïque se mélangent bien avec l’eau. Mais comment pouvons-nous décrire la façon dont ils se mélangent ? Examinons les choix de réponse (A) à (E). Les choix de réponse (A), (B) et (C) sont respectivement des mélanges, mélangées et concoctées. Ce sont tous des termes assez ambigus qui ne sont pas particulièrement scientifiques. Par conséquent, les chimistes ne les utilisent pas pour décrire comment deux substances ou plus peuvent se combiner ensemble. Pour cette raison, nous pouvons éliminer les choix de réponse (A), (B) et (C).
Les choix de réponse (D) et (E) sont toutefois utilisés régulièrement par les chimistes. Le choix de réponse (D), miscibles, signifie que les substances se dissolvent complètement, peu importe leur concentration, pour former une solution homogène, alors que le choix de réponse (E), non miscibles, désigne le processus inverse. Les substances non miscibles ne forment pas un mélange homogène lorsqu’elles sont mélangées. Ainsi, le pétrole et l’eau constituent un exemple de substances non miscibles, car elles se séparent en couches lorsqu'elles sont combinées ensemble. Par conséquent, le terme non miscible ne décrit pas la façon dont l’éthanol, l’acide éthanoïque et l’eau se mélangent. Le choix de réponse (E) ne constitue donc pas la bonne réponse à cette question.
Comme le mot miscible décrit des espèces qui peuvent se dissoudre complètement l'une dans l'autre, peu importe leur concentration, nous pouvons être confiants qu'il peut être utilisé pour décrire comment l’éthanol et l’acide éthanoïque se mélangent dans n’importe quelle proportion avec l’eau. Les substances qui se mélangent de cette manière sont dites (D) miscibles.
