Vidéo question :: Compléter une affirmation décrivant les isomères structuraux Chimie

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Complétez la phrase qui suit. Les isomères structuraux sont des molécules avec « blanc ». (A) des formules moléculaires différentes, (B) la même formule structurale, (C) des formules structurales différentes, (D) la même formule développée, (E) la même formule topologique.

Dans cette question, on nous demande d’identifier les mots manquants qui complèteront correctement l’affirmation. L’énoncé décrit les isomères structuraux. Tout d’abord, pour que des molécules soient considérées comme des isomères, elles doivent avoir la même formule moléculaire mais un agencement différent de leurs atomes dans l’espace. En sachant cela, on peut d’ores et déjà éliminer la réponse (A) car, par définition, les isomères doivent avoir la même formule moléculaire.

L’isomérie structurale n’est qu’un type d’isomérie possible parmi des molécules ayant la même formule moléculaire. Nous savons qu’une formule moléculaire est une formule chimique qui exprime le nombre exact et le type d’atomes de chaque élément d’une molécule. Par exemple, la formule moléculaire C4H10 décrit une molécule composée d’exactement quatre atomes de carbone et de 10 atomes d’hydrogène. Les formules développées de deux isomères structuraux de C4H10 sont indiquées ci-dessus.

Les formules développées représentent tous les atomes et toutes les liaisons dans les molécules, les liaisons covalentes entre les atomes étant représentées par des droites. On peut voir que les formules développées du butane et du 2-méthylpropane sont différentes. Le butane est un alcane à chaîne linéaire. Les quatre atomes de carbone sont liés pour former une chaîne continue. En revanche, le 2-méthylpropane est un alcane à chaîne ramifiée, dans lequel une chaîne latérale méthyle est liée au deuxième atome de carbone d’une chaîne à trois atomes de carbone. De cet exemple, on peut voir que des isomères structuraux ont la même formule moléculaire, mais des formules développées différentes car les atomes sont connectés de manières différentes. Par conséquent, on peut éliminer la réponse (D).

Maintenant, simplifions la formule développée de chaque molécule en dessinant la formule structurale associée. Alors que les formules développées montrent tous les atomes et toutes les liaisons, et que les liaisons sont dessinées avec des lignes, les formules structurales représentent les liaisons dans une molécule en écrivant les atomes dans l’ordre dans lequel ils sont liés les uns aux autres. Les deux formules structurales écrites ici n’indiquent que les liaisons entre les atomes de carbone. Certaines formules structurales, telles que celle du butane représentée ici, peuvent être encore plus simplifiées en supprimant les lignes qui représentent les liaisons entre les atomes de carbone et en utilisant uniquement du texte. On constate clairement que les formules structurales du butane et du 2-méthylpropane sont différentes. C’est parce que les atomes sont connectés de manières différentes.

Ainsi, pour définir des isomères structuraux, on peut dire que ce sont des molécules avec la même formule moléculaire mais qui diffèrent par la façon dont leurs atomes sont connectés. Et comme nous avons déterminé que les isomères structuraux ont des formules structurales différentes, on peut éliminer la réponse (B) et affirmer que la réponse (C) est la bonne réponse. Les isomères structuraux sont des molécules avec des formules structurales différentes.