[PDF] [PDF] Exercices : structure des molécules - Chimie en PCSI

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Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 1 sur 29 Second chapitreSecond chapitre Exercices : structure des molécules Exercice 22 : écriture de structures de Lewis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xercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 2 sur 29 N2 CN- NO+ BH4- BH3 NN

CN NO B H H H H HB H H

NH2- CH2Cl2 POCl3 HNO2 HNO3 H

N H C H Cl H Cl P O Cl Cl Cl ONOH ON O O H

H2SO4 I3- NO2 N2O4 O3 OSO

O O HH III ONO ONO O N O O N O O O O

Exercice 23 : structures de Lewis à compléter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

Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 3 sur 29 anion cation cation neutre neutre neutre lacune Èlectronique cation cation

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

CH 3 CH 3 SO CH 3 CH 3

N)0*=*,)*:ZJC*)2'*(3*2/,8-3'*7()*,"/3*('&,&2)*2/(8)3'*)3*$6&0&)*/%?-3&7()*,/%27()*,"/3*8)(*('&,&2)%*(3*!"#$%&'(')*!(+"#%,)-*)'*%+)"',./-9***Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 4 sur 29 Exercice 24 : mésomérie LM I%#$&2)%*,-*$/3.&?(%-'&/3*#,)$'%/3&7()*./3+-0)3'-,)*+)*,"-'/0)*+)*2/(.%);*L^J9**J*=*_`L^*=**L2A*A2A*A4^*H2A*H4G***AM !)*3(0#%/*-'/0&7()*+)*C*)2'*R9*:/33)%*(3*2$6#0-*+)*!)1&2*4/(%*,)2*#+&.&$)2*$&B+)22/(2;*)3*4%/4/2-3';*,)*$-2*#$6#-3';*,)2*./%0)2*0#2/05%)2*7(&*/3'*,)*4,(2*+)*4/&+2*\,)2*4,(2*%)4%#2)3'-'&8)2M9**JCA;*JHAB;*JCHAB***(012*=*$6-$(3*+)2*-'/0)2;*2&'(#2*+-32*,-*2)&T&50)*$/,/33)*+)*,-*$,-22&.&$-'&/3;**-44/%')*^*#,)$'%/32*+)*8-,)3$)*=*H*[^*`*AG*****AGaA*`*LA*+/(<,)'2*=**O

S OO S OO S O pas de charge formelle

S hypervalent

formes ayant un peu moins de poids *O S O

Type AX2E1 coudée ! < 120° (0324*=*$6-$(3*-*^*#,)$'%/32*+)*8-,)3$)*=*H[^*D*A**`*Ab*****AbaA*`*Lb*+/(<,)'2*=**formes ayant trËs peu moins de poids car proximitÈ

de charge s nÈgative et atome central S portant beaucoup de doublets (> Èlectrons de valence = 6) S S SO S S O S S * (01324*=*G[^*D*A*`*A^*****A^aA*`*LH*+/(<,)'2*=** Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 5 sur 29 S O OO S O O O S O O O O O O 1/3 1/3 1/3

*!"-3?,)*+)*,&-&2/3*CKC*)2'*&3.#%&)(%*P*LbfgAR";*P*$-(2)*+)*,-*4%#2)3$)*+(*+/(<,)'*,&<%)*4/%'#*4-%*K9****HM K3+&7()%;*4/(%*$6-$(3;**,-*?#/0#'%&)*4%#8()*+"-4%52*,-*0#'6/+)*W9J9e9I9N*)'*4%#$&2)%*,"-3?,)*+)*,&-&2/3*4-%*(3)*&3#?-,&'#9*W/&%*$&B+)22(29**GM !)2*0/,#$(,)2*)'*&/32*4%#$#+)3'2*2/3'B&,2*4/,-&%)2*Y*O/(2*,)2*#+&.&$)2*4%#$#+)3'2*2/3'*4/,-&%)2*$-%*,)2*,&-&2/32*2/3'*4/,-%&2#)2*)'*-($(3)*2/00)*8)$'/%&),,)*+)*$)2*0/0)3'2*+&4/,-&%)2*3)*+/33)*,)*8)$')(%*3(,9* S

F F FF C'est une molécule de type AX4E1, donc en forme de bascule ou papillon : F F F F

****Exercice 25 : évolutions angulaires LM >/04-%)%*,-*?#/0#'%&)*+)2*0/,#$(,)2*FAC*)'*hAC9*!)2*2$6#0-2*+)*!)1&2*+)2*+)([*0/,#$(,)2*2/3'*,)2*2(&8-3'2*=**Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 6 sur 29 O

HH O FF H 2 O OF 2

*!"-'/0)*h*)2'*<)-($/( 4*4,(2 *#,)$'%/3# ?-'&.*7()*,"-'/0)*F9*I-%*$/32 #7()3';*,)2*+/(<,)'2*,&-3'2*+)2*,&-&2/32*Ch*2/3'*+-8-3'-?)*-''&%#2*4-%*,"-'/0)*h;*-44-(8%&22-3'*,-*+)32&'#*#,)$'%/3&7()*-('/(%*+)*,"-'/0)*+"/[V?53)*+-32*,-*0/,#$(,)*ChA9*!"-3?,)*hCh*)2'*+/3$*4,(2*4)'&'*7()*,"-3?,)*FCF;*,-*0/,#$(,)*4/(8-3'*2)*%).)%0)%*+-8-3'-?)*-.&3*+)*0&)([*0&3&0&2)%*,)2*%#4(,2&/32*)3'%)*,)2*4-&%)2*,&<%)2*4/%'#)2*4-%*,"-'/0)*C9**hCh*i*FCF9**e[4#%&0)3'-,)0)3';*/3*0)2(%)*=*hCh*`*LbH;bjg*)'*FCF*`*LbG;kLg**AM J/&'*,-*0/,#$( ,)*Jh G9*e[4#%&0)3'-,)0)3';*/3*0)2(%)*+)([*-3?,)2*+)*,&-&2/3 *hJh*+&..#%)3'2*=*,l(3*8-('*!*`*h-[BJBh-[*`*LjHg*)'*,l-('%)*"*`*h#7BJBh#7*`*LbAg9*J/&'*,-*0/,#$(,)*IhGB9*:-32*$)'*&/3;*/3*0)2(%);*/3*!*`*L^Rg*)'*,l-('%)*"*`*Lbbg9*e[4,&7()%*,-*?#/0#'%&)*$/00(3)*P*$)2*+)([*&/32*)'*,)(%2*#8/,('&/32*-3?(,-&%)29**>6)%$6/32*,)*2$6#0-*+)*!)1&2*+)*,-*0/,#$(,)*JhG*=*****J*=*^*#,)$'%/32*+)*8-,)3$)****h*=*j*#,)$'%/32*+)*8-,)3$)**c(*'/'-,*=*^*DG[j*`*HG***HGaA*`*Lj*+/(<,)'2*P*%#4-%'&%*=**S

F F FF F F F Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 7 sur 29 F F F F

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173°

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168°

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***Exercice 26 : méthode VSEPR LM I%#$&2)%*(3*2$6#0-*+)*!)1&2*)'*,-*?#/0#'%&)*+)2*#+&.&$)2*2(&8-3'2*\8-,)(%2*+)2*-3?,)2*+)*,&-&2/32M*=*!"#$%%*****

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Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 15 sur 29 Exercice 27 : moment dipolaire LM :/33)%*,)2*%)4%#2)3'-'& /32*+)*!)1&2 *+)2*'%/&2*&2/05%)2*+(*+&$6,/%/#'653);* +)*./%0(,)*<%(')*>AFA>,A9**CC

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Cl HH Cl CC H HCl Cl CC H ClH Cl (E)-1,2-dichloroÈthËne

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Cl HH Cl CC H HCl Cl CC H ClH Cl 0! Tot Tot

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C C C C H H HH H cyclopenta-1,3-diËne

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