COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI- elfilalisaid@yahoo.fr Page -2
II STRUCTURE DE LA MATIÈRE 1.4.1.5 Structure électronique des atomes ... Soit A un atome (centrale) d'une molécule lié par p liaisons simples à p ...
Chimie - Chapitre 3 : Structure électronique dune molécule Ce quil
Chimie - Chapitre 3 : Structure électronique d'une molécule. Ce qu'il faut retenir… Une liaison chimique résulte des interactions électriques entre 2 atomes
1 Feuille dexercices n°18 : Structure électronique des atomes et des
Romain Planques - Physique/Chimie - MPSI - Lycée Thiers. 1. Feuille d'exercices n°18 : Structure électronique des atomes et des molécules.
Modèle de Lewis Modèle de Lewis
27 oct. 2017 On s'intéresse dans cet exercice à la structure électronique de plusieurs ... La molécule de monoxyde de carbone est constituée d'un atome ...
Architecture de la matière
Si la quantique a permis une compréhension approfondie de la structure électronique des atomes et molécules des modèles simples et donnant des indications.
Chapitre 3 :Structure électronique des atomes
Un niveau d'énergie est dit dégénéré lorsque plusieurs orbitales sont associées à cette énergie. A n fixé )
Cours de Chimie Structure de la matière
Chapitre 4 : Structure électronique de l'atome La masse molaire moléculaire: est la masse d'une mole de molécules. Exemple : La masse molaire de l'eau ...
Chapitre 4 :La liaison chimique
Structure de la matière. Page 1 sur 8. I La liaison de covalence L'oxygène a dans la molécule d'eau
chimie-le-compagnon-mpsi-ptsi.pdf
drons à établir la structure électronique d'un atome ou d'un ion dans son état fon- construire correctement les schémas de Lewis des molécules :.
MP1 2016/2017 1 TD n°10 RÉVISIONS DE CHIMIE MPSI
structures moléculaires cristallographie. Voici une série d'exercices assez Déterminer la configuration électronique des atomes ou ions suivants dans.
[PDF] Chapitre 3 :Structure électronique des atomes - Melusine
On enlève les électrons les moins liés à l'atome/ les plus énergétiques pour obtenir la configuration électronique du cation Exemples : [ ] 1 3Ne:Nas Donc [ ]
[PDF] Chapitre 4 :La liaison chimique - Melusine
La structure spatiale des molécules est déterminée par des facteurs électrostatiques de répulsion des paires électroniques (doublets liants et non liants) B)
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Structure électronique et géométrique des molécules Illustrations des relations structure-propriétés octobre 2003 Correcteur : Jean-Christophe GEHAN
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Exercice 22 : écriture de structures de Lewis L'écriture*de*la*formule*de*Lewis*d'une*espèce*chimique*implique*le*décompte*des*électrons*
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Chimie - Chapitre 3 : Structure électronique d'une molécule Ce qu'il faut retenir Une liaison chimique résulte des interactions électriques entre 2 atomes
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Chapitre 4 : Structure électronique de l'atome La masse molaire moléculaire: est la masse d'une mole de molécules Exemple : La masse molaire de l'eau
La structure électronique des molécules tome 1 : De latome aux
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[PDF] Géométrie des molécules / Théorie de Gillespie
Architecture moléculaire – Semestre 1 – Chapitre 5 Les règles de Gillespie basées sur la répulsion des paires électroniques de valence (RPEV) ou
Kevin Moris
Professeur de Chimie en PCSI
au lycée Vaugelas (Chambéry)Philippe Hermann
Professeur de Chimie en PCSI
au lycée Victor Hugo (Besançon)Yves Le Gall
Professeur de Chimie en PCSI
au lycée Lakanal (Sceaux)9782100556267-Moris-lim.qxd 12/05/11 15:01 Page I
© Dunod, Paris, 2011
ISBN 978-2-10-056
8 2 5 3DESMÊMESAUTEURS
Chimie PCSI, Le Compagnon,Dunod, 2011.
Relecteurs scientifiques :
Anaëlle Barthelon, Christophe Ravel, Vincent Robert9782100556267-Moris-lim.qxd 12/05/11 15:01 Page II
1• La cinématique
III Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.Chapitre 1• Les lois de Newton
Table des matières
1. Configurations électroniques1
1.1Structure d'un atome 1
1.2Cas de l'atome d'hydrogène 2
1.3Les nombres quantiques 2
1.4Atomes polyélectroniques 3
1.5Schéma de Lewis des atomes 6
1.6Cas des ions 6
Synthèse7
Tests et exercices8
Corrigés des exercices10
2. Classification périodique
des éléments132.1Présentation rapide 14
2.2Évolution de quelques propriétés atomiques 15
Synthèse18
Tests et exercices19
Corrigés des exercices22
3. Schémas de Lewis
des molécules. Règles VSEPR243.1La liaison chimique selon Lewis 24
3.2Représentation de Lewis 26
3.3Prévision de la géométrie de molécules 31
Synthèse34
Tests et exercices35
Corrigés des exercices38
4. La cinétique du point de vue
macroscopique434.1Vitesses en cinétique chimique 44
4.2Facteurs influençant la vitesse de réaction 48
4.3Lois de vitesse et cinétique formelle 53
4.4Détermination expérimentale des ordres 59
Synthèse 65
Tests et exercices67
Corrigés des exercices73
5. La cinétique du point de vue
microscopique835.1Actes élémentaires 83
5.2Mécanismes réactionnels 91
Synthèse 101
Tests et exercices102
Corrigés des exercices108
6. Équilibres acido-basiques.
Détermination de l'état d'équilibre
d'une solution aqueuse1176.1Définitions préliminaires 117
6.2Constante d'équilibre : K
o T 1206.3Quotient de réaction et constante
d'équilibre 1226.4Réactions acido-basiques 122
6.5Force d'un acide ou d'une base 123
9782100556267-Moris-tdm.qxd 12/05/11 15:19 Page III
IVTable des matières
6.6Couples acido-basiques de l'eau -
Effet nivelant du solvant 124
6.7Diagrammes de prédominance
et de distribution 1256.8Prévision du sens d'échange du proton 127
6.9Calculs de pH 130
6.10Application à un dosage acido-basique 141
Synthèse144
Tests et exercices146
Corrigés des exercices150
7. Les réactions
de complexation1567.1Échange de cations et d'anions 156
7.2Constantes d'équilibre 157
7.3Diagramme de prédominance -
Diagramme de distribution 159
7.4Prévision du sens d'échange de la particule 161
7.5Détermination de l'état d'équilibre
d'une solution aqueuse 1627.6Notion de réaction prépondérante
généralisée 1667.7Titrage complexométrique 168
Synthèse170
Tests et exercices171
Corrigés des exercices176
8. Les réactions
de précipitation1848.1Échange de cations et d'anions 184
8.2Équilibre solide / espèces en solution -
constante d'équilibre 1858.3Effet d'ion commun -
Influence sur la solubilité 189
8.4Dosage par précipitation 190
Synthèse192
Tests et exercices193
Corrigés des exercices196
9. Les réactions
d'oxydo-réduction2049.1Échange d'électrons 204
9.2Définitions fondamentales 205
9.3Nombres d'oxydation 205
9.4Cellule électrochimique 210
9.5Pile électrochimique 210
9.6Potentiel d'électrode ou potentiel
d'oxydoréduction 2119.7Relation de Nernst 212
9.8Prévision des réactions rédox 212
9.9Méthode de la réaction prépondérante 214
9.10Calcul d'un potentiel standard inconnu 215
9.11Dosage rédox 217
Synthèse219
Tests et exercices220
Corrigés des exercices224
10. Thermodynamique
des systèmes chimiques23010.1Modèles d'étude des transformations 231
10.2États standard, grandeurs molaires standard 234
10.3Grandeurs standard de réaction 237
10.4Application :
étude des transferts thermiques 243
10.5Formation d'un constituant
physico-chimique 24710.6Thermochimie de quelques transformations 251
Synthèse254
Tests et exercices255
Corrigés des exercices261
11. Éléments de cristallographie
(Option SI)26911.1L'état solide cristallin 269
11.2Définitions de base 270
11.3Cristaux métalliques 272
11.4Les cristaux ioniques 281
9782100556267-Moris-tdm.qxd 12/05/11 15:19 Page IV
V Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.Table des matières
11.5Les cristaux covalents 287
11.6Les cristaux moléculaires 289
Synthèse291
Tests et exercices292
Corrigés des exercices296
Fiches méthode301
1.Comment écrire un mécanisme réactionnel
en chimie organique ? 3012.Méthode de la réaction prépondérante 303
3.Comment bien travailler en prépa ? 304
4.Comment bien rédiger une copie ? 306
Classification périodique
des éléments308Index309
9782100556267-Moris-tdm.qxd 12/05/11 15:19 Page V
Pour bien utiliser
La page d'entrée de chapitre
Elle propose une introduction au cours,un
rappel des prérequis et des objectifs, ainsi qu'un plan du chapitre.Le cours
• Le cours aborde les notions du programme de façon synthétique et structurée afin d'en faciliter l'apprentissage. • Des encarts détaillent étape par étape les méthodes essentielles,et sont suivis d'exem- ples d'application.MonierAlgèbreMonier
Géométrie
MonierAlgèbreMonier
MonierAlgèbreGéomé
GéométrieMonier
Les pictogrammes
Des commentaires pédagogiques vous
accompagnent dans le cours et dans les corrigés d'exercices. Ils sont identifiés par deux pictogrammes :Commentaires pour bien comprendre le cours ou les
corrigés d'exercices.Mise en garde contre des erreurs fréquentes.
La synthèse
En fin de chapitre, elle vous propose un
récapitulatif des savoirs, des savoir-faire et des mots-clés.9782100556267-Moris-DP.qxd 12/05/11 14:51 Page VI
VIIExercices d'approfondissement
Des énoncés qui vous proposent de résoudre des problèmes demandant une réflexion plus poussée, souvent extraits d'annales de concours. Leur difficulté est indiquée sur une échelle de 1 à 3.Les corrigés des exercices
Tous les tests de connaissances, les exercices
d'application et d'approfondissement sont corrigés. Les solutions sont regroupées en fin de chapitre. cet ouvrage 3 Schémas de Lewis des molécules - Règles VSEPRExercices d'approfondissement
3.12 3.13 C Cl O 3.14# F H H H C-F C-H C-H C-H 3.15 3Schémas
de Lewis des molécules
- Règles VSEPR 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7Exercices d'application
Ils vous proposent d'utiliser vos connaissances
du cours pour résoudre des problèmes simples. Leur difficulté est indiquée sur une échelle de1 à 3.
Tester ses connaissances
Quelques QCM pour tester votre connaissance
du cours.9782100556267-Moris-DP.qxd 12/05/11 14:51 Page VII
9782100556267-Moris-DP.qxd 12/05/11 14:51 Page VIII
Configurations électroniquesCOURS & MÉTHODES 1 Dunod. La photocopie non autorisée est un délit. 1 1CHAPITRE
1Configurations
électroniques
Introduction
En admettant que l'énergie des électrons des atomes est quantifiée, nous appren- drons à établir la structure électronique d'un atome ou d'un ion dans son état fon- damental à partir de règles simples. Nous pourrons en déduire les schémas de Lewis des atomes. À partir de toutes ces connaissances, nous pourrons alors com- prendre, dans le chapitre suivant, la construction de la classification périodique.Prérequis
•Structure d'un atome (classe de seconde et classe de terminale S) •Répartition des électrons en couches (K, L, M, etc.) autour du noyauObjectifs
•Écrire la structure électronique d'un atome ou d'un ion •En déduire son schéma de Lewis1.1Structure
d'un atome 11.2Cas de l'atome
d'hydrogène 21.3Les nombres
quantiques 21.4Atomes
polyélectroniques 31.5Schéma de Lewis
des atomes 61.6Cas des ions 6
Tests et exercices 8
Corrigés 10
Plan1.1 Structure d'un atome
Tous les atomes sont constitués d'un noyau et d'électrons qui gravitent autour du noyau.Le noyau comprend Z protons et A-Z neutrons.
•Z est le numéro atomiqueet correspond au nombre de protons dans un noyau : il caractérise l'élément chimique. •A est le nombre de masse, il donne le nombre total de nucléons (protons + neutrons) présents dans le noyau. Autour du noyau considéré comme ponctuel (ses dimensions sont de l'ordre de 10 ?15 m) circulent Z électrons (pour assurer la neu- tralité électrique) à des distances moyennes telles que l'ordre de grandeur d'un atome avoisine 10 ?10 m. On note généralement un élément ainsi :Exemple
5626
Fe, 56
26
Fe 2+ 56
26
Fe 3+ caractérisent l'élément " fer » dans différents états d'oxyda- tion. A Z X
9782100556274-Moris-C01.qxd 6/05/11 10:51 Page 1
Configurations électroniques
COURS & MÉTHODES1
21.2 Cas de l'atome d'hydrogène
Les énergies de l'électron de l'atome d'hydrogène ne peuvent prendre que certainesvaleurs particulières : elles sont quantifiées. Celles-ci (exprimée en électron-volt ou eV)
sont données par : E n 13,6 n 2 eV avec n"N et 1 eV=1,602.10 !19 J n=1correspond à l'état fondamental, c'est-à-dire à l'état d'énergie minimale. Lesvaleurs de nsupérieures à 1 sont qualifiées d'états excités. Pour des valeurs de ntrès
grandes (typiquement de l'ordre de la centaine) les états de l'atome d'hydrogène sont qualifiés d'états de Rydberg. Lorsque n=1, on dit que l'électron est sur la couche K,lorsque n=2, il est sur la couche L, etc. (cette nomenclature a déjà été vue entre la clas-
se de seconde et de terminale S). Lorsque l'électron se trouve sur un niveau d'énergie (une couche) correspondant à unétat excité (caractérisé par un entier m), il retourne sur des niveaux plus stables (carac-
térisés par un entier p) en émettant des photons d'énergie bien particulières et produit
un spectre de raies. Les positions de ces raies sont données par la formule de Ritz-Rydberg: 1 =R H 1 p 2 1 m 2 !est le nombre d'onde (m -1 ),"(m) est la longueur d'onde,p"N ,m"N avec m>p. R H =1,0973731.10 7 m -1 est la constante de Rydberg.1.3 Les nombres quantiques
Pour décrire le plus complètement possible l'électron de l'atome d'hydrogène, l'expé- rience ainsi que les modèles théoriques montrent qu'il faut utiliser plusieurs nombres quantiques : •n, le nombre quantique principaldéfinit la couche sur laquelle l'électron se trouve rangé,n"N . La connaissance de nsuffit pour donner l'énergie de l'électron. •#, le nombre quantique secondaireou azimutalprécise la sous-couche dans laquel- le l'électron se trouve rangé,#"[0,n!1],#"N. Une lettre minuscule est associéeà chaque valeur de #:
Cette formule s'étend aux
espèces hydrogénoïdes (possédant un seul électron comme He , Li 2+ , etc.) sous la forme : 1 =Z 2 $R H 1 p 2 1 m 2 où Z est le numéro atomique de l'hydrogénoïde.MonierAlgèbreMonier
Géométrie
MonierAlgèbreMonier
MonierAlgèbreGéomé
GéométrieMonier
valeur de oeoe0 1 2 3 4 lettre associées p d f g Ceci permet alors de nommer les différentes sous-couches de la façon suivante par valeur de n: M Monie Mon G9782100556274-Moris-C01.qxd 6/05/11 10:51 Page 2
Configurations électroniques
3 Le chiffre indique la valeur de net la lettre la valeur de #. Les sous-couches contien- nent une ou plusieurs orbitales atomiques. •m , le nombre quantique magnétiqueprécise le mouvement orbital de l'électron autour du noyau. On notera que m "[!#,+#],m "Z. Les différentes valeurs pos- sibles de ce nombre pour chaque valeur de #précise le nombre d'orbitales atomiques dans chaque sous-couche. On les symbolise par des " cases quantiques » :!Exemple : Pour n=3,#peut valoir 0, 1 ou 2 :
Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.COURS & MÉTHODES
1 oeoe 0123n 11s 22s2p
33s3p3d
44s4p4d4f
Une orbitale atomique est une
fonction mathématique décrivant le comportement de l'électron. Il n'est pas nécessaireà ce stade de maîtriser cette
notion qui sera revue au chapitre 19.MonierAlgèbreMonier
Géométrie
MonierAlgèbreMonier
MonierAlgèbreGéomé
GéométrieMonier
oeoe 0 1 2 n 3m =0m !1,0,1m !2,!1,0,1,2 cases quantique3s:!3p:!!!3d:!!!!!La connaissance d'un triplet (n,#,m
) suffit à décrire l'électron de l'atome d'hy- drogènemais la connaissance de nsuffit pour donner l'énergie de cet électron. Toutes les cases quantiques caractérisées par la même valeur de n, sont dites dégé-quotesdbs_dbs43.pdfusesText_43[PDF] communication parents adolescent
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