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Lequel des énoncés suivants n’est-il pas une propriété de l’azote gazeux ? (A) Sa structure est constituée de deux atomes d’azote liés par une triple liaison covalente. (B) C’est un gaz incolore, inodore et insipide. (C) Il n’a pas d’effet sur le papier tournesol. (D) Il est plus lourd que l’air. Ou (E) il est légèrement soluble dans l’eau.
L’azote atomique se trouve dans le groupe 15 du tableau périodique. Un atome d’azote neutre possède sept électrons, dont cinq sont dans sa couche de valence. Pour satisfaire à la règle de l’octet, qui stipule que les atomes forment des liaisons chimiques de façon à avoir huit électrons de valence et la même configuration électronique que le gaz noble le plus proche, l’azote forme une triple liaison forte. Cette molécule est appelée azote diatomique, diazote ou azote gazeux. Comme l’azote est un non-métal et que les électrons de la triple liaison sont partagés, cette liaison peut être identifiée comme une triple liaison covalente.
La question nous demande lequel des énoncés suivants n’est pas une propriété de l’azote gazeux. Nous venons de déterminer que la réponse (A), sa structure est constituée de deux atomes d’azote liés par une triple liaison covalente, est une propriété de l’azote gazeux. Ainsi, la réponse (A) ne peut pas être la réponse à cette question. La proposition (B) est « C’est un gaz incolore, inodore et insipide ». L’azote est utilisé dans les emballages alimentaires pour fournir une atmosphère inerte et prévenir l’oxydation des aliments avant leur consommation. Il est choisi à cet effet car il est incolore, inodore et insipide. Ainsi, la réponse (B) est également une propriété de l’azote gazeux. Donc ce n’est pas la réponse à la question.
L’affirmation (C) est « Il n’a pas d’effet sur le papier tournesol ». L’azote est un gaz inerte sans propriétés acides ni basiques, donc avoir un effet neutre sur le tournesol est une propriété de l’azote gazeux. Ainsi, la réponse (C) n’est pas non plus la réponse à cette question. L’option (D) est « Il est plus lourd que l’air ». L’air est composé d’environ 78 pour cent d’azote, de 21 pour cent d’oxygène et de 1 pour cent d’un mélange d’autres gaz, dont de la vapeur d’eau. Comme il n’y a qu’environ un pour cent d’autres gaz, la masse de ces gaz n’affecte pas beaucoup la masse globale de l’air. On peut donc les ignorer pour répondre à cette question.
En dehors de l’azote, l’autre composant principal de l’air est l’oxygène. Dans le tableau périodique, on peut voir que le nombre de masse de l’oxygène est plus grand que celui de l’azote. Ainsi, la combinaison de l’azote avec un gaz plus lourd, l’oxygène, sera plus lourde que l’azote seul.
La réponse (D) suggère que l’azote est plus lourd que l’air. Ce n’est pas une propriété de l’azote gazeux, car l’azote gazeux est plus léger que l’air. Donc, il semble que l’énoncé (D), il est plus lourd que l’air, pourrait être la réponse à cette question. Mais pour confirmer, examinons la réponse (E) : il est légèrement soluble dans l’eau. C’est vrai. À 20 degrés Celsius, seulement 0,002 gramme d’azote sont dissous dans 100 grammes d’eau. Ainsi, comme il s’agit bien d’une propriété de l’azote gazeux, l’énoncé (E) ne peut pas être la réponse à cette question.
Donc, la réponse à la question « Lequel des énoncés suivants n’est-il pas une propriété de l’azote gazeux ? » est (D), il est plus lourd que l’air.
