Physique-chimie · Première

Exercices : polarité, cohésion de la matière et solubilité

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Polarité, cohésion de la matière et solubilité — S’entraîner

Feuille d’exercices

Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 8

Exercice 1 — Coche la bonne réponse.
Dans la liaison O–H, quel atome porte la charge partielle δ− ?
- L’hydrogène
- L’oxygène
- Aucun, la liaison n’est pas polarisée
Exercice 2 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
La molécule de dioxyde de carbone CO₂ est polaire car ses liaisons C=O sont polarisées.
VraiFaux
Exercice 3 — Complète les trous.
Complète les trois étapes de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau.
1. des ions ; 2. des ions par les molécules d’eau ; 3. des ions dans la solution.
Exercice 4 — Coche la bonne réponse.
Entre quelles molécules peut-il s’établir des liaisons hydrogène ?
- Entre deux molécules de méthane CH₄
- Entre deux molécules d’eau H₂O
- Entre deux molécules de diiode I₂
- Entre deux molécules de dioxyde de carbone CO₂
Exercice 5 — Coche la bonne réponse.
Quelle est l’équation de dissolution du chlorure de calcium CaCl₂ dans l’eau ?
- CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + 2 Cl⁻(aq)
- CaCl₂(s) → Ca⁺(aq) + Cl₂⁻(aq)
- CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + Cl₂(aq)
- CaCl₂(s) → Ca(aq) + 2 Cl(aq)
Exercice 6 — Coche la bonne réponse.
On veut extraire le diiode d’une solution aqueuse. Données : le diiode est très soluble dans le cyclohexane, qui n’est pas miscible à l’eau ; il est aussi très soluble dans l’éthanol, miscible à l’eau. Quel solvant choisir ?
- L’éthanol
- Le cyclohexane
- L’eau
- Les deux conviennent
Exercice 7 — Relie chaque élément de gauche à celui de droite.
Associe chaque partie d’un ion carboxylate de savon à sa propriété.
1. 1. Chaîne carbonée
2. 2. Tête carboxylate –COO⁻
3. 3. Ensemble de l’ion
- A. hydrophile et lipophobe
- B. amphiphile
- C. hydrophobe et lipophile
Exercice 8
L’eau H₂O (M = 18 g·mol⁻¹) bout à 100 °C sous 1 bar, alors que le sulfure d’hydrogène H₂S (M = 34 g·mol⁻¹) bout vers −60 °C. Propose une explication.

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Polarité, cohésion de la matière et solubilité — S’entraîner

Corrigé détaillé — pour les parents et les enseignants

Exercice 1
Réponse : L’oxygène
χ(O) = 3,44 > χ(H) = 2,20 : l’oxygène attire davantage les électrons de la liaison et porte la charge δ−.
Exercice 2
Réponse : Faux
Les liaisons sont bien polarisées, mais la molécule est linéaire et symétrique : le barycentre des charges δ− (entre les deux O) coïncide avec la charge δ+ portée par C. La molécule est apolaire.
Exercice 3
Réponse : dissociation · solvatation · dispersion
Le solvant polaire sépare les ions (dissociation), les entoure (solvatation, appelée hydratation dans l’eau), puis ils se répartissent dans tout le volume (dispersion).
Exercice 4
Réponse : Entre deux molécules d’eau H₂O
Il faut un atome H lié à O, N ou F d’une part, et un atome très électronégatif porteur d’un doublet non liant d’autre part. Seule l’eau réunit ces deux conditions.
Exercice 5
Réponse : CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + 2 Cl⁻(aq)
Le solide ionique contient des ions Ca²⁺ et Cl⁻ dans les proportions 1 pour 2 (neutralité). L’équation conserve les éléments et les charges : +2 − 2 = 0.
Exercice 6
Réponse : Le cyclohexane
Le solvant extracteur doit être non miscible avec l’eau (pour obtenir deux phases séparables) et l’espèce doit y être très soluble. Seul le cyclohexane convient.
Exercice 7
Réponse : 1 → C · 2 → A · 3 → B
La chaîne carbonée apolaire a de l’affinité pour les graisses ; la tête ionique a de l’affinité pour l’eau. Un ion possédant les deux parties est dit amphiphile.
Exercice 8
Exemple de réponse : Les deux molécules sont coudées et polaires, mais l’oxygène est beaucoup plus électronégatif que le soufre.
Entre molécules d’eau s’établissent des liaisons hydrogène, nettement plus intenses que les seules interactions de Van der Waals qui assurent la cohésion de H₂S liquide.
Il faut donc fournir plus d’énergie pour séparer les molécules d’eau : sa température d’ébullition est bien plus élevée.
La masse molaire plus grande de H₂S devrait augmenter les interactions de Van der Waals ; c’est donc bien la liaison hydrogène qui explique l’écart.
- Liaisons hydrogène citées pour l’eau.
- Comparaison des intensités des interactions.
- Lien entre intensité des interactions et température d’ébullition.

Exercices corrigés : 0 / 8

Exercice 1 sur 8
QCM
Dans la liaison O–H, quel atome porte la charge partielle δ− ?
Choisis une réponse
L’hydrogèneL’oxygèneAucun, la liaison n’est pas polarisée
Aide d’ULU pour cet exercice
Exercice 2 sur 8
Vrai ou faux
La molécule de dioxyde de carbone CO₂ est polaire car ses liaisons C=O sont polarisées.
Vrai ou faux ?
VraiFaux
Aide d’ULU pour cet exercice
Exercice 3 sur 8
Texte à trous
Complète les trois étapes de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau.
1. des ions ; 2. des ions par les molécules d’eau ; 3. des ions dans la solution.
Aide d’ULU pour cet exercice
Exercice 4 sur 8
QCM
Entre quelles molécules peut-il s’établir des liaisons hydrogène ?
Choisis une réponse
Entre deux molécules de méthane CH₄Entre deux molécules d’eau H₂OEntre deux molécules de diiode I₂Entre deux molécules de dioxyde de carbone CO₂
Aide d’ULU pour cet exercice
Exercice 5 sur 8
QCM
Quelle est l’équation de dissolution du chlorure de calcium CaCl₂ dans l’eau ?
Choisis une réponse
CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + 2 Cl⁻(aq)CaCl₂(s) → Ca⁺(aq) + Cl₂⁻(aq)CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + Cl₂(aq)CaCl₂(s) → Ca(aq) + 2 Cl(aq)
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Exercice 6 sur 8
QCM
On veut extraire le diiode d’une solution aqueuse. Données : le diiode est très soluble dans le cyclohexane, qui n’est pas miscible à l’eau ; il est aussi très soluble dans l’éthanol, miscible à l’eau. Quel solvant choisir ?
Choisis une réponse
L’éthanolLe cyclohexaneL’eauLes deux conviennent
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Exercice 7 sur 8
Association
Associe chaque partie d’un ion carboxylate de savon à sa propriété.
- Chaîne carbonée
- Tête carboxylate –COO⁻
- Ensemble de l’ion
Aide d’ULU pour cet exercice
Exercice 8 sur 8
Question ouverte
L’eau H₂O (M = 18 g·mol⁻¹) bout à 100 °C sous 1 bar, alors que le sulfure d’hydrogène H₂S (M = 34 g·mol⁻¹) bout vers −60 °C. Propose une explication.
Ta réponse
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