VSEPR : polaire ou apolaire

[everypentax]

Bonjour (encore),
je ne comprend pas bien comment peut-on savoir (uniquement avec la technique VSEPR, sans notion d'éléctronégativité ni de calcul), si la molécule est polaire ou apolaire ?
je sais que c'est à propos de la sommes vectoriel, si c'est =0 (apolaire), si c'est différent (polaire). mais je ne comprend pas comment définit-on le sens des vecteurs ?
voici une annale tombée au concours de 2018 (l'année dernière)

SPOIL :
la bonne réponse est B uniquement (d'après la correction du tutorat)

Capture d’écran 2019-09-05 à 19.57.50.pngCapture d’écran 2019-09-05 à 19.58.02.png
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[gts2]

Je ne comprend pas bien comment peut-on savoir (uniquement avec la technique VSEPR, sans notion d'électronégativité ni de calcul), si la molécule est polaire ou apolaire ?

C'est simple, on ne peut pas !

Je sais que c'est à propos de la sommes vectoriel, si c'est =0 (apolaire), si c'est différent (polaire). mais je ne comprend pas comment définit-on le sens des vecteurs ?

On va prendre le plus simple CO2, O est le plus électronégatif, il y a donc un excès de charge - sur O et + sur C. Le vecteur dipôle est dirigé de la charge - vers la charge +. avec q>0.
Comme CO2 est linéaire, les deux vecteurs CO sont opposés et se compensent, donc non polaire.
Si on prend H2O, même chose, sauf que cette fois ci la molécule est coudée et donc la résultante est non nulle.

[jeanne08]

Un dipole est un ensemble de charges +q et -q à la distance l ; le moment dipolaire est un vecteur orienté du - vers le + de longueur q*l ( exprimé en Cm).
note : je pense que certains chimistes orientent le vecteur moment dipolaire du + vers le -
lorsqu'un édifice est constitué de plusieurs dipôles le moment dipolaire total est la somme des différents vecteurs moments dipolaires.

donc si on a un édifice AX2 linéaire ( X plus électronégatif que A) les deux dipôles sont opposés donc moment dipolaire global nul. par contre si l'édifice AX2 est angulaire , la somme des moments dipolaires n'est pas nulle.

[everypentax]

le problème c'est bien ce qu'il m'a été demandé au concours l'année dernière.
d'après mon professeur, la technique VSEPR, me permettrait d'orienter les vecteurs, et donc de savoir si c'est polaire ou apolaire.
le soucis c'est que je ne connais pas TOUTES les éléctronégativités (si non je dois me résoudre à apprendre le tableau périodique par coeur).
voici ce que le prof m'a dit :

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

On est en effet dans un cas un peu particulier : toutes les liaisons sont identiques, donc elles ont toutes le même moment dipolaire dont on connait la direction mais pas le sens (qui nécessiterait l'électronégativité).
Donc vous dessinez N vecteurs "identiques" (avec le sens au pif mais toujours le même) sur les N liaisons et vous concluez.

Quand il dit "l'orientation des différents vecteurs", il veut dire la direction (celle de la liaison), pas le sens.

[moco]

Bonsoir,
Il n'y a pas vraiment besoin de connaître les valeurs numériques des électronégativités. Il suffit de savoir lequel des deux atomes liés par une covalence est le plus électronégatif, donc plus à droite et le plus en haut sur le tableau périodique. Tu remplaces les covalences par des vecteurs dirigés de l'atome le moins vers celui qui est le plus électronégatif. Même si la longueur de ces vecteurs n'est pas connue, tu peux faire leur somme vectorielle, et voir si elle est nulle ou pas. Si le résultat est nul, la molécule est apolaire. Si non, elle est polaire.

[everypentax]

pour mon QCM, je regarde les Z, afin de savoir plus où moins où ils se trouvent dans le tableau périodique ?
mon prof fait du plus électronégatif vers le moins électronégatif...
car sinon ça rendrait XeF4 polaire donc la proposition aurait été correcte.

[gts2]

XeF4 est plane carrée donc moment dipolaire nul.

[everypentax]

mais si les flèches convergent vers Xe et non F, est-ce que ça change quelques choses car je ne comprend plus trop du coup !

[jeanne08]

Si les 4 flèches identiques (en longueur) convergent vers Xe la somme vectorielle est nulle ( les 4F sont au sommet d'un carré dont Xe est le centre)

[everypentax]

Oh d'accord, mais du coup, le sens est bien du plus éléctronégatif au moins éléctronégatif puisque le Fluor est l'atome le plus éléctronégatif ?

[moco]

Bonsoir,
Cela n'a aucune importance, pour autant que tu aies la même convention pour toutes les liaisons. La molécule d'eau est polaire, et celle de CO2 est apolaire, et ce résultat ne dépend pas du sens dans lequel tu dessines tes vecteurs.