    \be
        \item La molécule d'eau a pour formule : $\eau$ (réponse \choix[a]).

        \item La structure électronique de l'atome d'oxygène étant :
        \[_8\ox\text{ : }1(s)^22(s)^22(p)^4
        \]
        l'atome possède $N_e=6$ électrons de valence qui se répartissent en :
        \bi
            \item $N_{\ell}=8-N_e=8-6=2$ liaisons covalentes ;
            \item $N_d=\dfrac{N_e-N_{\ell}}{2}=\dfrac{6-2}{2}=2$ doublets non liants.
        \ei
        C'est pourquoi la molécule d'eau a pour formule de Lewis :\par
        \begin{center}\Formuleex{319_cohesion_062}{1.47cm}{0} (réponse \choix[b]).
        \end{center}

        \Twopic{7}{\item La structure de Lewis de cette molécule montre que l'atome d'oxygène est entouré de quatre entités (deux liaisons covalentes et deux doublets non liants) qui se repoussent.}{3}{329_cohesion_018}\par
        Si la répulsion exercée par les doublets était équivalente à celle exercée par les liaisons covalentes, l'oxygène serait au centre d'un
        tétraèdre régulier ; l'angle $\alpha$ vaudrait environ $109,5\Mdegre$. Cependant, la répulsion exercée par les doublets est un peu plus
        forte, ce qui rapproche les liaisons $\ox\liai\h$ qui font donc un angle ${\alpha\simeq 105\Mdegre}$ (réponse \choix[c]).
        \item L'atome d'oxygène étant plus électronégatif que celui d'hydrogène\linebreak (${\chi _{\ox}>\chi _{\h}}$), c'est vers lui que les électrons
        de la liaison $\ox\liai\h$ sont statistiquement déplacés. Il acquiert ainsi une charge partielle négative ($-\delta$), tandis que
        l'atome d'hydrogène acquiert la charge partielle positive ($+\delta$) qui assure la neutralité de la liaison. Celle-ci est alors
        polarisée, le moment dipolaire $\vec{p}_i$ étant dirigé de la charge négative vers la charge positive, c'est-à-dire de l'oxygène vers
        l'hydrogène (réponse \choix[a]) :
        \Form{330_cohesion_020}

        \item Soient $\vec{p}_1$ et $\vec{p}_2$ les moments dipolaires des deux liaisons $\ox\liai\h$ de la molécule d'eau, de même norme
        $p_0$. Ces deux liaisons étant symétriques par rapport à la bissectrice $(\Delta)$ de l'angle $\alpha$, la somme
        ${\vec{p}=\vec{p}_1+\vec{p}_2}$ a la même direction que $(\Delta)$ :
        \Form{330_cohesion_019}
        La projection de chacun des moments ($\vec{p}_1$ et $\vec{p}_2$) sur $(\Delta)$ vaut : ${p_0\,\cos\paren{\dfrac{\alpha}{2}}}$, en
        conséquence de quoi le moment dipolaire $\vec{p}$ de la molécule d'eau a pour norme :
        \[p=2\times p_0\,\cos\paren{\frac{\alpha}{2}}\Rightarrow p_0=\frac{p}{2\,\cos(\alpha /2)}
        \]
        où $p=1,854\text{ D}$, d'après l'énoncé. Il s'ensuit que :
        \[p_0=\frac{1,854}{2\,\cos(105/2)}\simeq 1,523\text{ D (réponse \choix[c]}).
        \]

        \item Les atomes de la liaison $\ox\liai\h$ portent les charges $\pm q$, avec $q=\delta\times e$ et sont séparés d'une distance
        ${d_{\ox\h}=95,75\text{ pm}=95,75.10^{-12}\text{ m}}$. Par définition le moment dipolaire d'une telle liaison a pour valeur :
        \[p_0=q\times d_{\ox\h}=\delta\times e\times d_{\ox\h}\Rightarrow\delta =\frac{p_0}{e\,d_{\ox\h}}.
        \]
        En tenant compte de la question précédente et de la conversion :
        \[1\text{ D}=3,33.10^{-30}\text{ C}\cdot\text{m}
        \]
        on obtient finalement :
        \[\delta =\frac{1,523\times 3,33.10^{-30}}{1,6.10^{-19}\times 95,75.10^{-12}}
            \Rightarrow\delta\simeq 0,33\text{ (réponse \choix[c])}.
        \]

        \item%1
         La loi de Coulomb précise qu'entre deux charges ponctuelles $q_1$ et $q_2$, espacées d'une distance $r$, s'exerce l'interaction
        électrostatique :
        \begin{equation}\label{0109101}
        F=k\times\frac{\module{q_1}\times\module{q_2}}{r^2}\text{ avec }k=9.10^9\usi\text{ (réponse \choix[a])}.
        \end{equation}
                
        \item%2
        C'est le signe des charges en interaction qui détermine la nature attractive ou répulsive de cette interaction : deux charges de
        même signe se repoussent (réponse \choix[d]).\par
        Bien que des charges différentes peuvent se repousser (il suffit qu'elles aient le même signe), elles peuvent aussi s'attirer (si leurs
        signes sont opposés).

        \item%3
         Soient deux charges $q_1$ et $q_2$, espacées de $r$, qui exercent une force électrostatique donnée par la loi (\ref{0109101}) :
        \[F=k\times\frac{\module{q_1}\times\module{q_2}}{r^2}.
        \]
        Cette force devient double, c'est-à-dire prend une valeur ${F'=2F}$, lorsque les deux charges sont espacées d'une distance $r'$ telle
        que :
        \begin{eqnarray*}
        F'
        & = & k\times\frac{\module{q_1}\times\module{q_2}}{{r'}^2}=2F=2\times k\times\frac{\module{q_1}\times\module{q_2}}{r^2}\\
        & \Rightarrow & \frac{1}{{r'}^2}=\frac{2}{r^2}\Rightarrow\frac{1}{r'}=\frac{\sqrt{2}}{r}
            \Rightarrow r'=\frac{r}{\sqrt{2}}.
        \end{eqnarray*}
        Leur distance doit donc être divisée par $\sqrt{2}$ (réponse \choix[c]) pour que l'intensité de la force électrostatique double.


        \item À partir des numéros atomiques des éléments fournis dans l'énoncé, il est possible d'esquisser la classification périodique des
        éléments :
        \Form{331_cohesion_022}
        Sachant que l'électronégativité augmente quand on se déplace vers la droite et vers le haut du tableau, on peut fournir les relations
        suivantes :
        \[\chi _{\carb}>\chi _{\B}\text{ ; }\chi _{\F}>\chi _{\B}\text{ ; }\chi_{\ox}>\chi _{\s}\text{ (réponse \choix[a])}.
        \]
    \ee
