[PDF] EXERCICES Exercice 4. Exercice 5. Exercice

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1 eSpécialité Physique Chimie

CHAPITRE 4

DE LA STRUCTURE À LA

POLARITÉ D"UNE ENTITÉ

EXERCICES

Wulfran Fortin

Liste des exercices

LISTE DES EXERCICES

1

Schéma de Le wis

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

Exercice 8

Exercice 9

Exercice 10

Exercice 11

Exercice 12

Exercice 13

2

P olaritédes entités

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

Exercice 8

1Schéma de Le wis

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 1

Énoncé

Établir le schéma de Lewis de molécules et d"ions mono ou poly atomiques à partir du tableau périodique 1.O2 2.H2 3.N2 4.H2O 5.CO2 6.NH3 7.CH4 8.HCl 9.H+

10.H3O+

11.Na+

12.NH+

4

13.Cl-

14.OH-

15.O2-

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

1.OO 2.HH 3.NN 4.OHH 5.OCO 6.NHH H 7.CHH H H 8.HCl

9.H⊕

10.O⊕HH

H

11.Na+

1 SCHÉMA DE LEWIS

12.N⊕HH

H H

13.Cl⊖

14.HO⊖

15.O-2

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 2

Énoncé

D"après Belin 2019.

Voici le schéma de Lewis proposé par un

élève pour l"aminonitrileNCCH

HNH H a.Donner sa formule brute. b.Déterminer le nombre total d"électrons de valence des atomes présents dans cette molécule. c.En déduire le nombre de doublets formés puis vérifier s"il correspond au schéma de

Lewis proposé. Sinon, indiquer les correc-

tions nécessaires.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

a.C2H4N2 b.Le carbone possède4électrons de va- lence, l"hydrogène un seul et l"azote5. Il y a en tout dans cette molécule2×4+4×1+

2×5=22électrons de valence.

c.Il doit y avoir11doublets électroniques, or il en manque trois sur le schéma proposé, il faut le corriger car il manque une liaison entre le carbone et l"azote, ainsi qu"un dou- blet non liant sur le deuxième azote.NCCH HNH H

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 3

Énoncé

D"après Belin 2019.

Le trichlorure d"azoteNCl3est un gaz qui

se forme dans les halls des piscines suite aux réactions entre le dichlore et des com- posés azotés. Donner les schémas de Le- wis du dichlore et du trichlorure d"azote.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

Le dichlore comporte14électrons de va-

lence (7par atome de chlore), il y a donc

7doublets à répartir.ClCl

Le trichlorure d"azote comporte26électrons

de valence (7par atome de chlore et5pour l"azote), il y a donc13doublets à répartir.ClNCl Cl

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 4

Énoncé

D"après Belin 2019.

L"ion nitronium a pour formuleNO+

2. a.Déterminer le nombre d"électrons de va- lence de cet ion. b.En déduire le nombre de doublets liants et non liants. c.Proposer un schéma de Lewis pour cet ion.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

a.Il y a5électrons de valence pour l"azote,

6pour l"oxygène. Il faudra retirer ensuite1

électron pour avoir une charge finale+1

pour le cation. Donc on a en toutNv=5+

2×6-1=16électrons de valence dans

ce cation. b.Il y aura doncNv2 =8doublets à répartir. c.O=N⊕=O

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 5

Énoncé

D"après Belin 2019.

Représenter les schémas de Lewis des gaz

nobles héliumHeet xénonXe.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

La couche de valence les gaz nobles est

pleine, saturée, donc4doublets autour du xénon et un autour de l"hélium.HeXe

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 6

Énoncé

D"après Belin 2019.

Le diméthyldichlorosilane est un gaz très

inflammable utilisé lors de la synthèse des silicones. La formule brute de ce gaz est SiCl

2C2H6.

L"atome de silicium est au centre, deux

groupesCH

3etCllui sont ratta-

chés. a.Établir la configuration électronique de tous les atomes de cette molécule sachant que l"ordre de remplissage des orbitales ato- miques est1s2s2p3s3p. b.Établir le schéma de Lewis de cette mo- lécule. c.Préciser si cette molécule comporte des liaisons polarisées. d.Déterminer si cette molécule est polaire.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

a.Configurations électroniques des atomes -H:1s1 -C:1s22s22p2 -Si:1s22s22p63s23p2 -Cl:1s22s22p63s23p5 b.Électrons de valence pour chaque atome -H:1électron -C:4électrons -Si:4électrons -Cl:7électrons

Il y a en toutNv=4+2×7+2×4+6×1=

32électrons de valence dans la molécule,

soit16doublets à répartir.SiCl ClCHH HCHH H c.Les liaisonsClSisont polarisées car la différence d"électronégativité est supérieure à0.4. d.La molécule est polaire, car les deux liai- sonsClSine sont pas alignées autour deSi(géométrie tétraédrique), et donc elles

1 SCHÉMA DE LEWIS

ne se compensent pas, il reste une polarisa- tion globale pour cette molécule.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 7

Énoncé

D"après Belin 2019.

La phosphine de formulePH3est un agent

de fumigation utilisé pour traiter les denrées alimentaires stockées. a.L"atome de phosphore se situe dans la même colonne que l"azote. Donner le schéma de Lewis de la phosphine. b.Justifier la géométrie pyramidale à base triangulaire de cette molécule.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Correction

a.Le phosphore, comme l"azote, a5élec- trons de valence. L"hydrogène a un seul

électron de valence. Donc la molécule a en

tout5+3×1=8électrons de valence, il y aura alors4doublets à répartir.PHH H c.Parmi les4doublets autour du phosphore, un est non liant, il va repous- ser différemment ses voisins, et la géomé- trie n"est plus tétraédrique mais tend vers celle de la pyramide à base triangulaire.

1 SCHÉMA DE LEWIS

Exercice 8

Énoncé

D"après Belin 2019.

À partir de la 3

eligne de la classification pé- riodique, certains atomes peuvent s"entou- rer de plus de8électrons du fait de la pré- sence d"autres orbitales atomiques. C"est le cas du phosphore de la molécule de trichlo- rure de phosphoryle qui a pour schéma de

LewisPClCl

ClO a.Justifier la géométrie tétraédrique de cette molécule. b.L"angleÙClPClest de103o. Justifier l"écart de valeur par rapport à l"angle de 109
odans la molécule de méthaneCH4.

1 SCHÉMA DE LEWIS

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