Td corrigé Exercice 1 pdf

Exercice 1

Il y a 5 électrons dans la couche externe (L) de l'atome d'azote, donc l'azote est ... en ion, de façon à acquérir une structure en octet (L)8 sur sa couche externe.




part of the document



ne. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome d'oxygène gagnera 2 électrons lors de sa transformation en ion oxyde dont la formule s'écrit: O2-.
2. Soit p=6 le numéro de la colonne à laquelle appartient l'élément oxygène et n(liaisons) le nombre de liaisons covalentes que peut donner l'atome d'oxygène. D'après la règle de l'octet on a:
 
n(liaisons)=8-p  =>  n(liaisons)=8-6  =>  n(liaisons)=23. L'élément soufre est dans la même colonne que l'élément oxygène. l'atome de soufre a 6 électrons dans sa couche externe.
4. Le soufre faisant partie de la même famille chimique que l'oxygène il présente des propriétés chimiques semblables. L'atome de soufre pourra donner deux liaisons covalentes avec deux atomes d'hydrogène pour former une molécule de sulfure d'hydrogène (ou sulfure de dihydrogène) de formule H2S.
Exercice 4
1. La formule électronique de cet atome est nécessairement: (K)2(L)8(M)1. Trois couches sont occupées, donc l'élément correspondant se situe dans la ligne 3. Dans la couche électronique externe il y a 1 électron, donc l'élément correspondant se situe dans la colonne (1).
2. Z est la somme des électrons apparaissant dans la formule électronique, donc Z=11. Il s'agit de l'élément sodium.
3. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de sodium aura tendance à perdre son électron de la couche (M) lorsqu'il se transformera en ion, de façon à acquérir une structure en octet (L)8 sur sa couche externe. L'ion obtenu est l'ion sodium de formule: Na+.
4. L'élément sodium se situe dans la première colonne du tableau périodique. Les éléments de la même famille se trouvent aussi dans cette colonne. On peut citer: Le lithium (Li), le potassium (K), etc...(attention!, bien que situé dans la même colonne, l'hydrogène ne fait pas partie de cette famille des métaux alcalins. C'est une exception).
Exercice 5
1. Le fluor et le brome (ainsi que le chlore et l'iode) appartiennent à la famille des halogènes.
2. Pour le fluor, Z=9. Donc la formule électronique de l'atome de fluor est: (K)2(L)7. L'atome de fluor possède 7 électrons dans sa couche externe. Alors l'atome de brome, appartenant à la même famille possède aussi 7 électrons dans sa couche externe. (On n'est pas obligé de passer par la formule électronique du fluor pour répondre à la question. Il est aussi rapide,sinon plus rapide, de dire que, si le fluor est dans la colonne 7 de la classification périodique simplifiée, l'atome de fluor possède 7 électrons dans sa couche externe).
3. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de fluor va gagner un électron lors de sa transformation en ion fluorure de formule F-. L'atome de brome donnera donc l'ion bromure de formule Br-. (d'une façon plus générale, un atome d'un élément halogène quelconque X donnera un ion halogénure X- ).
4. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de fluor qui se situe dans la colonne p=7 (du tableau périodique simplifié) peut établir:  
n(liaisons)=8-p  =>  n(liaisons)=8-1  =>  n(liaisons)=1Le brome se comportera de la même façon (p=7) et l'atome de brome pourra établir une liaison covalente.
5. En se comportant comme le fluor l'atome de brome se liera à un atome d'hydrogène pour donner une molécule de bromure d'hydrogène de formule: HBr.
Exercice A
1. La formule brute de l'oxyde de diméthyle est C2H6O.
2.
AtomeHCOFormule électronique(K)1(K)2(L)4(K)2(L)6Nombre d'électrons sur la couche externe146Nombre de liaisons covalentes142Nombre de doublets non liants002Le modèle de Lewis de l'oxyde de diméthyle est  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image1.gif" \* MERGEFORMATINET .
3. La formule semi développée de l'oxyde de diméthyle est  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image2.gif" \* MERGEFORMATINET 
Exercice B
1. La formule brute de l'oxyde de l'éthanal est C2H4O.
2.
AtomeHCOFormule électronique(K)1(K)2(L)4(K)2(L)6Nombre d'électrons sur la couche externe146Nombre de liaisons covalentes142Nombre de doublets non liants002Le modèle de Lewis de l'éthanal est  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image3.gif" \* MERGEFORMATINET .
3. La formule semi développée de l'éthanal est  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image4.gif" \* MERGEFORMATINET 
Exercice C
1. Les structures des molécules de tétrachlorométhane et de dichlorométhane sont tétraèdriques. Les liaisons covalentes sont en rouge. Les lignes grises délimitent le volume occupé par la molécule mais n'ont pas d'existence réelle.  
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image7.gif" \* MERGEFORMATINET   INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image6.gif" \* MERGEFORMATINET Tétrachlorométhane DichlorométhaneLa structure de la molécule d'éthane est constituée de deux tétraèdres imbriqués.  
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image8.gif" \* MERGEFORMATINET Ethane2. Voici la représentation de ces molécules en perspective de Cram:  
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image10.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image9.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image11.gif" \* MERGEFORMATINET TétrachlorométhaneDichlorométhaneEthaneExercice D
1.
AtomeHSFormule électronique(K)1(K)2(L)8(M)6Nombre d'électrons sur la couche externe16Nombre de liaisons covalentes12Nombre de doublets non liants02Le modèle de Lewis de la molécule de sulfure d'hydrogène est  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image16.gif" \* MERGEFORMATINET .
2. Dans la molécule de sulfure d'hydrogène, l'atome de soufre possède une structure en octet. Il possède donc 4 doublets périphériques (2 doublets non liants et 2 liaisons covalentes). Les doublets de l'atome de souffre se répartissent selon une structure tétraèdrique, mais du fait de l'existence de deux doublets non liants, la molécule de sulfure d'hydrogène a une forme géométrique coudée plane.
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image17.gif" \* MERGEFORMATINET 
3. Bien qu'il soit possible d'utiliser la représentation de Cram, celle-ci n'est pas nécessaire car la molécule H2S est plane.
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image18.gif" \* MERGEFORMATINET 
Exercice E
1. La structure électronique du béryllium (Z=4) est (K)2(L)2.
La structure électronique du néon (Z=10) est (K)2(L)8.
La structure électronique du phosphore (Z=15) est (K)2(L)8(M)5.
La structure électronique du souffre (Z=16) est (K)2(L)8(M)6.
2. Le béryllium a tendance à perdre deux électrons. Il prend alors la structure électronique en duet (K)2. Il donne alors l'ion Be2+.
Le néon possède une structure électronique en octet. Il ne forme pas d'ion. On dit que le néon est stable.
Le phosphore a tendance à capter trois électrons. Il prend alors la structure électronique en octet (K)2(L)8. Il donne alors l'ion P3-.
Le souffre a tendance à capter deux électrons. Il prend alors la structure électronique en octet (K)2(L)8. Il donne alors l'ion S2-.
Exercice F
1. Des isomères sont des composés qui ont la même formule brute mais des formules développées ou semi-développées différentes.
2.
AtomeHCNNuméro atomique Z167Formule électronique(K)1(K)2(L)4(K)2(L)5Nombre d'électrons sur la couche externe145Nombre de liaisons covalentes1433. 4 isomères correspondent à cette formule brute (les noms de ces corps ne sont pas à retenir):  
 INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image12.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image13.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image14.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.web-sciences.com/devoir2d/ex13/image15.gif" \* MERGEFORMATINET Propan-1-aminePropan-2-amineN,N-diméthylméthanamineN-méthyléthanamine