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Déterminer si une molécule est polaire ou apolaire

Pour savoir si une molécule est polaire, il faut déterminer si elle présente des liaisons polarisées, mais aussi vérifier que sa géométrie n'annule pas les effets des charges partielles.

La molécule d'ammoniac \(\displaystyle{\ce{NH3}}\) est-elle polaire ?

Donnée : tableau donnant l'électronégativité des atomes usuels, selon l'échelle de Pauling

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Etape 1

Écrire la représentation de Cram de la molécule

On écrit la représentation de Cram de la molécule.

La représentation de Cram de la molécule d'ammoniac est :

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Etape 2

Repérer les liaisons polarisées

On repère les liaisons polarisées présentes dans la molécule.

L'atome d'azote \(\displaystyle{\ce{N}}\) étant davantage électronégatif que l'atome d'hydrogène \(\displaystyle{\ce{H}}\), les liaisons \(\displaystyle{\ce{N-H}}\) sont polarisées.

Etape 3

Représenter les charges partielles

On représente les charges partielles portées par les atomes engagés dans les liaisons polarisées.

Une molécule étant toujours neutre, elle doit compter autant de charges partielles négatives que positives.

  • Chaque atome d'hydrogène porte une charge partielle positive, notée \(\displaystyle{\delta^+}\).
  • L'atome d'azote étant engagé dans 3 liaisons polarisées, il porte 3 charges partielles négatives, notées \(\displaystyle{3 \delta^-}\).
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Etape 4

Représenter les barycentres des charges partielles

On représente les barycentres (ou centres géométriques) des charges partielles positives (noté \(\displaystyle{G^+}\) ) et négatives (noté \(\displaystyle{G^-}\) ).

  • Seul l'atome d'azote porte des charges partielles négatives, le barycentre \(\displaystyle{G^-}\) se situe donc au niveau de cet atome.
  • Les 3 atomes d'hydrogène portent des charges partielles positives, le barycentre \(\displaystyle{G^+}\) se situe donc au niveau du centre du triangle équilatéral qu'ils forment.
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Etape 5

Conclure

On conclut :

  • Si aucune des liaisons n'est polarisée ou si les barycentres des charges partielles sont confondus, la molécule est apolaire.
  • Sinon, la molécule est polaire.

Les barycentres des charges partielles n'étant pas confondus, la molécule d'ammoniac est polaire.

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