Le sens de la polarisation se lit dans $\chi$, pas dans l'habitude

La stratégie. Le cours donne la tendance : l'électronégativité croît de gauche à droite et de bas en haut. Elle suffit quand deux éléments sont sur la même ligne ou la même colonne ; dès qu'ils sont en diagonale, les deux tendances s'opposent et il faut des données. Ensuite, le sens du moment se lit sur le signe de $\Delta \chi$, sans préjugé.

1) Le classement. Valeurs : H $2,20$ < S $2,58$ < N $3,04$ < O $3,44$.

• O et S sont dans la même colonne (16), O au-dessus : la position suffit, $\chi (\mathrm{O})>\chi (\mathrm{S})$.
• N et O sont sur la même ligne (période 2), O à droite : la position suffit.
• N (période 2, colonne 15) et S (période 3, colonne 16) sont en diagonale : N est plus haut (tendance à une plus grande électronégativité), S plus à droite (même tendance pour S). Les deux effets s'opposent : la position ne permet pas de conclure, il faut les valeurs ($3,04>2,58$).
• H est un cas à part (colonne 1, mais électronégativité moyenne) : seules les valeurs le situent.

2) Les liaisons. Le moment va du ${\delta }^{+}$ vers le ${\delta }^{-}$, c'est-à-dire de l'atome le moins électronégatif vers le plus électronégatif.

La liaison $\mathrm{C}-\mathrm{H}$, avec $\Delta \chi =0,35$, est quasi apolaire : c'est ce qui rend les hydrocarbures apolaires et insolubles dans l'eau (chapitre suivant). Les liaisons $\mathrm{Si}-\mathrm{H}$ et $\mathrm{B}-\mathrm{H}$ sont inversées : le silicium et le bore sont moins électronégatifs que l'hydrogène, qui y porte ${\delta }^{-}$. L'habitude « H est toujours ${\delta }^{+}$ » n'est vraie qu'en face d'un atome plus électronégatif que lui (C, N, O, halogènes).

3) L'hydrure de sodium. $\Delta \chi =2,20-0,93=1,27$ en faveur de l'hydrogène : dans le solide ionique, l'hydrogène a capté l'électron du sodium, c'est l'ion hydrure $\mathrm{H}{}^{-}$, associé à $\mathrm{Na}{}^{+}$. Avec l'eau, l'hydrure capte un proton : $\mathrm{H}{}^{-}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{H}{}_2+\mathrm{HO}{}^{-}$, soit globalement $\mathrm{NaH}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{Na}{}^{+}+\mathrm{HO}{}^{-}+\mathrm{H}{}_2$. Le gaz dégagé est le dihydrogène : il naît de la rencontre d'un hydrogène ${\delta }^{-}$, l'hydrure, et d'un hydrogène ${\delta }^{+}$, celui de l'eau.

4) Le même carbone, deux polarités.

• Dans $\mathrm{CH}{}_3\mathrm{Cl}$ : $\chi (\mathrm{Cl})-\chi (\mathrm{C})=3,16-2,55=+0,61$ ; le carbone porte ${\delta }^{+}$. C'est un site attaqué par les réactifs riches en électrons (ce sera la substitution nucléophile de la chimie organique).
• Dans $\mathrm{CH}{}_3\mathrm{Li}$ : $\chi (\mathrm{C})-\chi (\mathrm{Li})=2,55-0,98=1,57$ ; le carbone porte ${\delta }^{-}$, et même une charge partielle forte (l'écart est presque celui d'une liaison ionique). C'est le carbone qui est ici riche en électrons.

Avec l'eau, c'est donc le méthyllithium qui réagit en captant un proton par son carbone : $\mathrm{CH}{}_3\mathrm{Li}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{CH}{}_4+\mathrm{Li}{}^{+}+\mathrm{HO}{}^{-}$. Le chlorométhane, lui, ne libère pas de méthane. Le même groupe méthyle est électrophile dans l'un, nucléophile et basique dans l'autre : c'est le voisin, par son électronégativité, qui décide.

Ce que l'exercice installe. Comparer deux électronégativités par la position seulement sur une même ligne ou une même colonne ; en diagonale, lire les valeurs. Le sens d'une polarisation se lit dans $\Delta \chi$, pas dans l'habitude — et la polarité d'un atome de carbone annonce sa réactivité.