Les liaisons hydrogènes dans l'eau

[Marie 1ère Ssvt]

Bonjour,

J'ai un exercice sur les liaisons hydrogènes à faire en devoir maison. Le sujet est en pièce jointe.

Pour la 1ère question, j'ai trouvé la représentation de Lewis et aussi la géométrie, mais comme c'est un devoir maison, je dois tout expliquer et justifier et je ne sais pas trop comment faire.
Ensuite je ne comprend pas la 2ème partie de la question, je ne sais pas comment faire pour démontrer ceci.

Du coup, je bloque pour les autres questions aussi.

merci de votre aide.

le sujet du devoir maison

[SoS(17)]

Bonsoir Marie,

En utilisant le texte, on voit la représentation de Lewis de la molécule d'eau. Vous pouvez sans doute vous appuyer sur cela pour justifier ou alors partir de vos connaissances de seconde.
Pour justifier l'établissement d'une liaison hydrogène, relisez bien le document; vous avez même un début de schéma : O - H .....O
les pointillés représentent la liaison hydrogène (qui n'est pas une véritable liaison, mais une interaction entre charges, comme dit dans le texte).
Est-ce suffisant pour débuter ?

[Marie 1Ssvt]

Bonjour,
En fait, pour la géométrie, on sait que les doublets doivent être le plus éloignés possible donc dans le même plan, puisque chaque atome a 4 doublets, ça fait des angles de 90°. Mais pour un modèle coudée, pourquoi 105 ° ?

Merci beaucoup

[SoS(19)]

Bonjour, un modèle coudé possède des doublets électroniques non liants. La répulsion qui s'opère est alors d'une intensité différente à celle de doublets électroniques d'une liaison, d'où la différence.
J'espère que cela vous a aidé.
A bientôt sur le forum.

[Marie 1Ssvt]

Oui d'accord merci beaucoup.
Pour la 2ème question où on doit prouver que la molécule est polaire, Est-ce à cause des barycentres des charges - et + qui ne sont pas confondus, donc la molécule est dipolaire ?

Merci beaucoup

[SoS(19)]

Tout à fait.

[Marie 1Ssvt]

Dans la 3ème question, on demande pourquoi le méthoxyméthane n'est pas soluble dans l'eau et pourquoi l'éthanol l'est.
CH3OCH3 doit donc être hydrophobe et l'éthanol hydrophile.
Mais je n'arrive pas à trouver pourquoi des liaisons peuvent se former avec le groupement OH de l'éthanol et pas avec le O du méthoxyméthane.
Je pense que il doit y avoir un rapport avec la polarisation du méthoxyméthane et les barycentres mais je n'arrive pas à trouver sa géométrie.

[SoS(19)]

Bonjour, vous progressez dans votre raisonnement. Quelles sont les liaisons présentes dans la molécule de méthoxyméthane et quelles sont celles présente dans l'éthanol ?
Elles expliquent la différence de solubilité.

[Marie 1Ssvt]

dans la molécule de méthoxyméthane, il y a des liaisons entre CH3 et O, et entre O et le 2eme CH3. et aussi 2 doublets non liants à O.
Dans l'éthanol, Il y a une liaison entre CH3 et CH2, une entre CH2 et O, et une entre O et H. Et aussi 2 doublets non liants pour O.
A propos de la solubilité, pour l'éthanol, les H de l'H2O peuvent se lier avec le O du groupement OH ou inversément mais pour le méthoxyméthane, pourquoi il ne pourrait pas y avoir les mêmes liaisons sur le O ??

[SoS(19)]

Entre les atomes C et H, les électrons sont équitablement répartis. Il n'y a donc pas de polarité. Par contre, entre les atomes O et H (H-O) ce n'est pas le cas ou entre O et C mais dans une double liaison (C=O)
Ici le méthoxméthane est composé de liaisons C-O simples. La polarité est faible car les atomes attirent à peu près de la même façon les électrons ou en tout cas la différence est très faible). De ce fait, la molécule n'est pas soluble.

[Marie 1Ssvt]

Donc en fait, comme il n'y a pas de polarisation entre C et H, le O de H2O ne peut pas être attiré par le H donc il n'y a pas de liaisons hydrogène. Par contre pour le O, comme O et C ont presque la même force d'attirance, il n'y a pas non plus de polarisation et donc je crois que H2O ne peut pas être attiré à cause de cela.

[SoS(19)]

Tout à fait. 2 molécules polaires interagissent. H20 est polaire. Il faut donc que la molécule introduite dans l'eau soit elle-même polaire ou d'une polarité suffisamment importante pour interagir avec l'eau et ainsi permettre la solvatation.

[Marie 1Ssvt]

Merci beaucoup !