Atome de chlore (Cl) Ion chlorure (Cl-)
Le schéma ci-dessous montre le passage d'un atome de chlore à un anion chlorure En déduire la charge totale du nuage électronique dans l'atome de chlore ...
De la configuration électronique au schéma de Lewis
Et Combien ces atomes possèdent d'électrons de valence ? En déduire les schémas de Lewis des atomes de Chlore et Hydrogène. Atome. Oxygène. Chlore.
EXERCICES RATTRAPAGE SECONDE EXERCICES
L'atome de chlore a pour numéro atomique Z = 17 Construire les schémas de Lewis des molécules que chacun de ces atomes peut former avec un atome ...
1. Latome de chlore. 1.1. Structure électronique. Les orbitales 3d
Il est peu soluble dans l'eau mais bien plus dans le benzène. 3. Le chlore en solution aqueuse. 3.1. Enthalpie d'hydratation de l'ion chlorure.
Fiche de synthèse n° 1.a Structure des molécules et des ions
I. Schéma de Lewis. 1. Configuration électronique et électrons de valence. Un atome possède autant d'électron(s) que de proton(s). Exemple du chlore 17Cl :.
LES MOLECULES: REPRESENTATION CORRECTION
Schéma de Lewis: Cl Cl. Cl Cl. Chaque atome de chlore est entouré de quatre doublets d'électrons et satisfait donc à la règle de l'octet.
CORRECTION DES EXERCICES 5 7
http://college-les-mascareignes.ac-reunion.fr/wp-content/uploads/sites/21/2020/04/CORRECTION-DES-EXERCICES-Atomes-1.pdf
Atomes & molécules CORRIGE
31 janv. 2019 Étude de quelques composés contenant l'atome de chlore. 2.1. La molécule de dichlore Cl2. 17. Représenter le schéma de Lewis de la molécule ...
Corrigé
Conclusion ? Configuration de l'atome de chlore : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Il y a 7 électrons de valence
Les molécules de lair (modèles moléculaires)
Les atomes sont l'une des trois particules qui constituent la matière. L'atome de chlore a pour symbole Cl et est modélisé par une sphère verte.
1 L'atome de chlore 11 Structure électronique
2 La molécule de chlore Propriétés physiques 2 1 Structure de la molécule À priori on peut représenter la molécule de chlore par un diagramme d'O M classique (voir celui du fluor) avec 4 électrons dans les deux O M antiliantes Cependant l'enthalpie de dissociation de (242 kJ/mol) est très supérieure à celle de (1505 kJ
Donner l'écriture conventionnelle d'un atome à l'aide de - Kartable
†En écrivant [Cl] montrez que l’atome de chlore (Z ?17) fait partie du bloc p †Pourquoi les blocs s p d et f ont-ils respectivement 2 6 10 et 14 co-lonnes? 2 Schéma de Lewis 2 1 Les électrons de valence REMARQUE: Les électrons de valence sont particulière-ment importants car ils permettent d’expli-
Seconde Chapitre 5 Cours : La stabilité des éléments chimiques
1 4 Application : Prévision de la charge des ions monoatomiques Exemple 1: Considérons l'atome de chlore de numéro atomique Z = 17 dont la configuration électronique est : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Il possède 7 électrons de valence sur sa couche externe n°3 Son schéma de Lewis est :
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les isotopes de l'atome de chlore 35Cl (7577 ) et 37Cl (2423 ) Cl 35 17 Cl 37 7 les isotopes de l'atome de carbone 12C (9899 ) ; 13C (111 ) et 14C (trace) C 12 6 C 3 6 14 "un atome de 14C pour mille milliards d'atomes de carbone 12C" Exercice 2: Donner le nombre de : protons nucléons électrons et neutrons des isotopes du carbone on
Quelle est la composition de l'atome de chlore ?
L'atome de chlore (de symbole ce {Cl} ) est composé de 17 protons, 18 neutrons et 17 électrons. Quelle est la représentation symbolique de cet atome ?
Quelle est la structure électronique de l'atome de chlore?
La structure électronique de l'atome de chlore Cl est : (K)2(L)8(M)7. Le noyau de cet atome possède 18 neutrons.
Qu'est-ce que l'atome de chlore ?
On le trouve majoritairement sous la forme de chlorure de sodium NaCl, le sel de table. À l'état de corps simple, il se trouve sous la forme de dichlore Cl2, un gaz vert très toxique utilisé lors de la Première Guerre mondiale. 1. Détermine la composition du noyau de l'atome de chlore. 2. Combien possède-t-il d'électrons ? Pourquoi ? 3.
Comment calculer le chlore ?
C’est un standard universel dont les correspondances entre valeurs sont très simples : 1 ppm = 1 mg/l – les accessoires de tests et d’analyse de l’eau : bandelettes, liquides réactifs, testeurs électroniques. >> Comment administrer le chlore ?
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PCSI Devoir Surveillé 4 Jeudi31janvier2019Atomes&moléculesCORRIGEL'usagedescalculatricesestautorisé.Laduréedudevoirest2h00AVERTISSEMENTLaprésentation,lalisibilité,l'orthographe,laqualitédelarédaction,laclartédesraisonnementsentrerontencomptedansl'appréciationdescopies.
Ilestrappeléauxcandidat(e)squelesexplicationsqualitativesdesphénomènesinterviennentdanslanotationaumêmetitrequelescalculs;Les exercices qui vous sont proposés cet après-midi sont consacrés aux interactions de faibles énergie, au chlore Clet à deux " petites » molécules : NOet CO. EXERCICE1:INTERACTIONSDEFAIBLESÉNERGIESOndonnelesnumérosatomiquessuivant:H:1P:15S:16OnétudielesdeuxmoléculesPH3etH2S.I.1-Températuresd'ébullition1. Représenterlesdeuxmoléculesdansl'espaceenutilisantlaméthodeV.S.E.P.R.Ppossède5électronsdevalenceetSenpossède6.LesdeuxschémasdeLewissontdonc:PH3estdoncdetypeAX3E1autourdePetH2SdetypeAX2E2autourdeS.Complétonscepetittableau:PH3H2S4doubletsà répartir4doubletsà répartirAX3E1AX2E2Géométriepyramidaleà basetriangulaireavecunangledeliaisonα<109°28'Géométriecoudéeavecunangledeliaisonα<109°28'2. Représenterlemomentdipolairetotaldechacuned'entreelles.
Lesmomentsdipolairesvalent0,55DpourPH3et0,97DpourH2S.3. Justifierl'évolutiondestempératuresd'ébullitionobservée:ComposéPH3H2STéb/K185212Lesdeuxmoléculessontpolaires,doncnousavonsdesinteractionsdipôlepermanent-dipôlepermanent,regroupéessousl'appellation"interactionsdeKeesom».DanscecasilyaussidesinteractionsdeDebyeetdeLondon,cesdernièresétantgénérales,présentesmêmelorsquedesmoléculessontapolaires.CommelamoléculedeH2Sestpluspolaire,lesinteractionsvontêtreplusfortesdanssoncas.Silesinter actionssontplus fortes,ilfautalors plusd'énergie pour lesvaincre,etobserverlechangementd'état.Ainsi:latempératured'ébullitiondeH2SestpluélevéequecelledePH3:Téb(H2S)>Téb(PH3)EXERCICE2:LAMOLECULECOLe monoxyde de carbone, de for mule br ute CO, est à l' état gaze ux dans les conditions normales de température et de pression. Il s'agit d'un gaz incolore, inodore et très toxique pour les mammifères. Che z l'être humain, il est la cause d'intoxi cations domest iques fréquentes, parfois mortelles. Son émanation provient d'une combustion incomplète de composés carbonés, accentuée par une mauvaise alimentation en air frais ou une mauvaise évacuation des produits de c ombustion. Il apparaî t comme un gaz impli qué de faç on majeure dans les effets néfast es de la pollution atmosphérique. Cependant, à l'échelle industrielle, plusieurs centaines de mil lions de tonnes de monoxyde de c arbone sont produites chaque année dans le monde, destinées à être utilisées comme réactif de synthèses variées telles que celle du phosgène ou celle d'aldéhydes par réaction d'hydroformylation.
PartieI-ToxicitédumonoxydedecarboneI.1-Fixationdumonoxydedecarboneparl'hémoglobine4. Donnerlaconfigurat ionélect roniquedesatomesdecarboneetd'oxygène etyrepérerlesélectronsdevalence.C:1s22s22p2/2s22p2:4électronsdevalenceO:1s22s22p4/2s22p4:6électronsdevalence5. Proposerdeuxformulesmésomèrespourlemonoxydedecarbone(attention,ilestrappeléqu'unschémadeLewisn'estcorrectquesileschargesformellesyapparaissentlorsquecertainsatomesenportent).LalongueurdelaliaisonCOdanslemonoxydedecarbonevaut113pm.Commentercettevaleur,etindiquerquelleestlaformequicontribueleplusà ladescriptiondelamoléculeCO.Ilya10électronsdevalence,quenousdistribuersouslaformede5doublets:Silalon gueurde laliaisonestvoisinede 113pm,c elaveut direquelaformemésomèrequidécritlem ieuxlamoléculedemon oxydedecarbon eestlapremière,car113pm,c'esttrèsprochede112pm,donnédansl'énoncé.Cequiestremarquable,c'estquedanscettef ormémésomère,ladi stributiond eschargesformellesn'estpasenaccordaveclesdifférencesd'électronégativité.6. Ladistri butiondeschargesformellesest-elleenaccordavecl esdifférences d'électronégativité?Non,ellenel'estpascarOestplusélectronégatifqueC.Cetterépartitionestassezsingulière,etdoitdoncêtrerelevée.OnmesurelanormedumomentdipolairedelamoléculeCO:µ=0,146D.7. Représenterlemomentdipolaire delamolé culeCOaveclesconv entionshabituelles.Calculerlachargeqou-qportéeparchaqueatome,enlanotantsouslaformed'unefractionα delachargeélémentairee:q=α.e.
µ=0,146Dsoitµ=0,146x(1/3).10-29=4,87.10-31C.mCommed=113pm=113.10-12m,onendéduitq=4,31.10-21C.Soitα=q/e=0,027Noussommesbienloindeladistributiondeschargesformelles,nousvoyonsqueOexerceuneffettrèsattracteurd'électron:ilportecertestoujoursunecharged=,maistrèspetite.8. Calculerlepourcentaged'ionicitédelaliaisonCO.NotonsIcepourcentaged'ionicité:í µ= í µí µÃ©í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ= í µ,í µí µ.í µí µ!í µí µí µ,í µ.í µí µ!í µí µÃ—í µí µí µ.í µí µ!í µí µÃ—í µí µí µí µ= í µ,í µLepourcentageioniqueestvraimenttrèstrèsfaible!Document1-Fixationdudioxygèneetdumonoxydedecarboneparl'hémoglobineL'hémoglobineestforméedequatresousunitéspolypeptidiquesassociéeschacuneà uncofacteurlié:l'hè me.L'hèmeestconstit uéd'unatomedef er(II)compl exéparuneporphyrine.L'atomedefer(II)e stfixéa ucentrede laporphyrine grâceà l'i nteractionavec lesatomesd'azote.C'està cetionquesefixeledioxygènelorsdel'oxygénationdusang.Lorsdesintoxicationsaumonoxydedecarbone,cederniersefixeà l'atomedefer(II),empêchantlafixationdudi oxygène. Lescomplexesobtenuslors delafix ationdudioxygèneetdumonoxydedecarbonesontreprésentésdefaçonsimplifiéeci-dessous:NN
NN OH O OH O Fe IIcomplexehémoglobine-O2complexehémoglobine-COPoursimplifierl'étude,onneconsidèrequel'interactionentrel'atomedefer(II)etlemonoxydedecarboneCO.9. Danschacundescomplexesreprésentésdansledocument1,justifierparlathéorieV.S.E.P.R.lesgéométriesobservéesauniveaudel'atomeduligand(O2ouCO)quiestdirectementliéauferetestimerl'anglevalencielcorrespondant.Auniveaudel'atomedeOdeO2:Lagéométrieestdonccoudéedanscecas,avecunanglevoisinde120°AuniveaudeCdeCO:Lagéométrieestdonclinéairedanscecas,avecunanglede180°10. Laquelledesinteractionsfer(II)-COoufer(II)-O2est-elleapriorilaplusforte?Silemonoxydedecarboneempêchelafixationdudioxygène,c'estqu'ilestfortementliéaufer:lesinteractionsfer(II)-COsontdoncplusfortesquelesinteractionsfer(II)-O2.11. L'ioncyanureCN-sefixes url'hémoglobin edefaçons imilaireaumonoxydedecarbonerendantainsil'ionCN-toxique.Justifier.Ilsefi xefacile mentparceque l'ioncyanureetlemonoxyded ecarbonesontNN
NN OH O OH O Fe II O O NN NN OH O OH O Fe II C Oisoélectroniques:Numéros atomiques Élément C N O Z 6 7 8 Longueurs de liaison covalente en pm Liaison C-O C=O C≡O Longueur d (pm) 143 122 112 Charge élémentaire : e = 1,6.10-19 C Unités des moments dipolaires : 1 D = (1/3).10-29 C.m EXERCICE3:AUTOURDEL'ELEMENTCHLORELe dichlore Cl2 a été synthétisé pour la première fois par le chimiste suédois C.W. Scheele en 1774. Ce dernier le prit pour un corps composé et l'appela " air acide mari n déphlogistiqué ». En 1810, le chimiste anglais Sir H. Davy identifia ce gaz comme un corps simple et l'appela "chlore» en raison de sa couleur vert-jaune (du grec chloros vert). Le gaz dichlore est fortement toxique et très irritant pour les poumons. Numéros atomiques Élément C N O P S Cl I Z 6 7 8 15 16 17 53 1. L'élément et l'atome 1.1Quelquesdéfinitions12. Quellegrandeurcaractériseunélémentchimique?Quereprésente-t-elle?Oùestsituél'élémentchloredanslaclassificationpériodique?C'estlenuméroatomiqueZquicaractériseunélémentchimique.
Zestlenombredeprotonsquecontientlenoyaudel'atome.Lechloreestdansl'avantdernièrecolonne,celledeshalogènes.13. Àquellefamilleappartient-il?Lechloreestledeuxièmeélémentdelafamilledeshalogènes.14. Citerdeuxautresélémentsdecettefamille.Nouspouvonsciterlefluor,lechlore,l'iode,lebrome,l'astate,etletennesse.1.2L'atome15. Établirlaconfigurationélectroniquedel'atomedechloredanssonétatfondamental.Configurationélectroniquefondamentale:1s22s22p63s23p516. Quelssontlesélectronsdevalencedel'atomedechlore?Lechlorepossède7électronsdevalence:3s23p52. Étude de quelques composés contenant l'atome de chlore 2.1.LamoléculededichloreCl217. ReprésenterleschémadeLewisdelamoléculededichlore.18. Laphotoci -dessousmontreuneampoule scelléecontenan tdudichlo reliquide(ampouleenhaut).18.1. Lamoléculededichloreest-ellepolaireouapolaire?
Lamoléculededichloreestapolaire.18.2. Indiquerleplusprécisémentpossiblel'interactionresponsabledelacohésiondesmoléculesdedichloreà l'étatliquide,etindiquerl'ordredegrandeurdecetteinteraction,enkJ.mol-1.Lamolécul eestapolaire,lesseu lesinteract ionsresponsablesdelacohé siondesmoléculesà l'étatliquidesontlesinteractionsdeLondon,interactionsdeVanderWaalsquisontduesà desinteractionsdipôlesinstantanés/dipôle sinstantanés.L'ordredegrandeurdel'énergiedecesinteractionsestquelqueskJ.mol-1.2.2.Étudedequelquescomposéschlorés19. ÉtablirlareprésentationdeLewisdesespècespolyatomiquessuivantesdontl'atomecentralestreprésenté engrasetd ontlaformuleestécritedefaç onà trad uirel'enchaînement:19.1. lechloruredethionyleOSCl2(a);OetClsontliésà l'atomecentralS19.2. lechloruredesulfuryleO2SCl2(b);OetClsontliésà l'atomecentralS19.3. letrichlorured'iodeICl3(c).LesatomesClsontliésà l'atomecentralIOSCl2O2SCl2ICl36+6+2*7=26é.valence26/2=13doublets2*6+6+2*7=32é.valence32/2=16doublets7+3*7=28é.valence28/2=14doublets20. Déterminer,à l'aidedelaméthodeVSEPR,lagéométriedesédifices(a)et(b)auniveaudel'atomedesoufrecentral.
OSCl2O2SCl2AX3E1AX4E0Pyramidaleà basetriangulaireTétraédrique21. Déterminerlafigurederépuls ioncorre spondà celledel'édifice(c).Indiquezlagéométriedelamoléculesachantquelesdoubletslibressontenpositionéquatoriale.Lafigurederépulsionestunebipyramideà basetriangulaire:Silesdeuxdoubletslibressontenpositionéquatoriale,alorslamoléculeauneformedeT:soitaussi: 22. Dansl'édifice(c),peut-onremplacerl'atomed'iodeparunatomedefluor?Justifierlaréponse.
Non,carlefluorn'estpashypervalent:ilnepossèdepasd'OA"d»susceptiblesd'accueillirdesélectrons.23. Écrirelesformulesmésomèreslespluscontributivesdel'ionchloriteClO2-etdel'ionchlorateClO3-.Danslesformulesdecesions,l'atomecentralestreprésentéengras.Ionchlorite:Ionchlorate:24. Pourquoilesdistanceschlore-oxygènesont-ellesidentiquesdansl'ionchlorite?Cettedistanceseranotéed1.Ellessontidentiquescarl'écrituredesformesmésomèresmontrequelesélectronssontdélocalisés(4électrons),etquelesliaisonsClOontuncaractèreidentiquedeliaisonentreliaisondoubleetliaisonsimple.25. Pourquoilesdistanceschlore-oxygènesont-ellesidentiquesdansl'ionchlorate?Cettedistanceseranotéed2.Demême,ellessontidentiquescarl'écrituredesformesmésomèresmontrequelesélectronssontdélocalisés (6électrons),et quelesliaisonsClOont uncara ctèreidentiquedeliaisonentreliaisondoubleetliaisonsimple.26. Comparerleslongueursdesliaisonschlore-oxygèned1etd2.Justifier.
Dansl'ionchlorite,lesdeuxformesmésomèresmontrentquedans1forme,laliaisonClOestdoubleetdans1autreforme,laliaisonestsimple.Caractèredesimpleliaison:50%-caractèrededoubleliaison:50%Dansl'ionchlorate,lestroisformesmésomèresmontrentquedans2formes,laliaisonClOestdoubleetdans1autreforme,laliaisonestsimple.Caractèredesimpleliaison:1/3-caractèrededoubleliaison:2/3Conclusion:lecaractèrededoubleliaisonestplusimportantdansl'ionchloratequ'ilnel'estdansl'ionchlorite.Conclusion:LaliaisonClOestpluscourtedansl'ionl'ionchlorate:d2 Ces deux édifices sont de type AX5E0 et AX4E1, donc dérivent tous les deux de la même figure de géométrie, celle de type AX5E0, et c'est une bipyramide à base triangulaire.28. DessinerlamoléculePCl5etindiquerlavaleurendegrésdesanglesClPClsurledessin.29. LamoléculePCl5est-ellepolaire?Justifierclairementvotreréponse.TouteslesliaisonsPClsontpolariséesmaislasommedes3momentsdipolairesdansleplanéquatorialdonnelevecteurnuletlasommedes2momentsdipolairesaxiauxaussi,donclasommeestnulle.Conclusion:lamoléculePCl5estapolaire.30. Enfonctiondelapositiondudoubletnonliantdanslabipyramide,montrerquel'onpeutà priorienvisagerdeuxstéréo-isomèresdel'ionPCl4-.Lesdessiner. legazlacrymogèneCS2-chlorobenzylidènemalonitrile32. Développerlegroupe mentCN(enfaisantdoncapparaître tou slesdoubletsd'électrons;pourrappel:lesnumérosatomiquesdeCetNsont6et7),etindiquerlagéométrieautourdel'atomedecarbonedecegroupeCNdanslamolécule.EXERCICE4:LAMOLECULENONommée"moleculeofthe year1992»par lacélèbre revueScience,lemonox yded'azote(NO),initialementréputépoursaprésencenéfastedanslafuméedecigaretteetlesgazd'échappement,estaussiunmessagercellulairedepremièreimportancechezlesmammifères.Soni mplicationdansdenombreuxpro cessusbiologiques,telsquelessystèmescardiovasculaire,nerveuxcentraletpériphériqueouencoreimmunitaireaétédémontréedepuislesannées1980. Lemonoxyded'azot epeutag ircommeneurotransmetteur,vasodilatateur,ouagentcytostatiqueetcytotoxique.Ladécouvertedesespropriétésbiologiquesnombreusesetinattenduesjustifieletitrede"Moléculedel'année»en1992!Ceproblè mes'intéresseà lastruct uredumonoxy ded'azote,à sesdériv ésd'oxydo-réductionetà saréactivitéinvitro(PartieA)puisà saformationinvivogrâceauxenzymesNO-synthasesetà différentscofacteurs(PartieB)etenfinà sonactionentantqu'agentvasodilatateuroutoxique(PartieC).Nombred'oxydationd'unélémentauseind'uneentitépolyatomique:Lenombre(oudegré)d'oxydationd'unélémentauseind'unédificepolyatomiqueestdéfinicommeétantlachargeformellequeportecetélémentlorsqu'onattribuelesdeuxélectronsdechaqueliaisoncovalenteà l'atomeleplusélectronégatifimpliquédanslaliaison.Cenombresenoteenchiffreromain.Parexemple,danslecasdelamoléculed'eauH2O,l'électronégativitédeOétantsupérieureà celledeH,leschargesformellesdeHetdeOsontH+etO2-.Lesnombresd'oxydationsontdonc(+I)pourHet(-II)pourO.Parext ension,lenomb red'oxyd ationd'unélémentausein d'union monoatomiquecorrespondà lachargedecetatome. Ion nitrate : Ion nitrite : 37. DonnerlagéométriedeNO3-etcelledeNO2-,enlesjustifiantdanslecadredelathéorieVSEPR.L'angleONOestde120°dansNO3-et115°dansNO2-.Commentercesvaleurs.NO2-:detyp eAX2E1doncanglede liaisonde120° maiscomme lesrépulsionsimpliquantledoubletlibresontplusfortes,lamoléculeatendanceà serefermer:l'angleestinférieurà 120°,d'oùlavaleur115.NO3-:detypeAX3E0doncangledeliaisonde120°etcommetouteslesrépulsionsimpliquantlesdoubletsdesliaisonssontsemblables,lamoléculepossèdedesanglesdeliaisonquivalentvraiment120°.38. LaliaisonNOestpluslonguedansNO3-quedansNO2-.Expliquer.Elleestpluslongueparcequ'elleauncaractèredesimpleliaisonplusimportant(2formesmésomèressurles3fontapparaîtreuneliaisonsimple,alorsqueladernièreformefaitapparaîtreuneliaisondouble).Dansl'ionnitrite,c'estuncaractèredeliaisonsimpleetdeliaisondoublequiapparaîtdelamêmefaçon.DonclaliaisonNOestpluscourtedansl'ionnitrite,oupluslonguedoncl'ionnitrate. On en déduit donc que : a = 2 Et de même : [O2]0/mol-1v0/mol-1.L.s-1Ln([O2]0)Ln(v0)2.00E-051.22E-07-10.82-15.921.00E-056.10E-08-11.51-16.612.00E-061.22E-08-13.12-18.221.00E-066.10E-09-13.82-18.912.00E-071.22E-09-15.42-20.52 On en déduit donc que : b = 1 La loi de vitesse est donc : v0 = k.[NO]02[O2]01 41. Déterminerunevaleurapprochéedeketprécisersonunité.Estimonskà partirdequelquesrésultatsexpérimentaux:[O2]0/mol-1[NO]0/mol-1v0/mol-1.L.s-1k2.00E-053.50E-051.22E-074979591.841.00E-053.50E-056.10E-084979591.842.00E-063.50E-051.22E-084979591.841.00E-063.50E-056.10E-094979591.842.00E-073.50E-051.22E-094979591.84[O2]0/mol-1[NO]0/mol-1v0/mol-1.L.s-1k3.00E-053.00E-051.35E-075000000.003.00E-051.00E-051.50E-085000000.003.00E-053.00E-061.35E-095000000.003.00E-051.00E-061.50E-105000000.003.00E-053.00E-071.35E-115000000.00Cequido nnedoncune mêmevaleurdek bienentend u:k=5.106mol-2.L2.s-1(attentionà l'unité»carlaréactionestd'ordreglobal3).4 - Thermodynamique de l'intoxication au NO Unphénomèned'into xicationaumonoxyded'azotees tobservéparéchangedu dioxygèneO2del'hémoglobineHbparlemonoxyded'azoteNOselonlaréaction(1)(figure1).L'apportendioxygèneestrestreintetpeutalorsentraînerdegravestroublesphysiologiques.(1) Hb-O2(aq)+NO(aq)=Hb-NO(aq)+O2(aq)K°1Leseuil d'intoxicationau monoxyded'azoteestatteint,à 300K,lors quelerapport !"!!"!"!!!=7×10-2.Ondonneà 300K:K°1=3,4.10442. Calculerlavaleurdurapportminimum[O2]/[NO]permettantladésintoxicationaumonoxyded'azote.Conclure.Ilny'apasd'intoxicationsilerapportesttelque:í µí µ-í µí µí µí µ-í µ!<7.10!! Or: í µÂ°!=í µí µ-í µí µí µ!í µí µ-í µ!í µí µ=3,4.10!Alors:í µí µ-í µí µí µí µ-í µ!=í µÂ°!.í µí µí µ!Doncnoussouhaitonsqueí µÂ°!.í µí µí µ!<7.10!!Soit:í µ!í µí µ>í µÂ°!7.10!!í µí µí µí µ>í µ,í µ.í µí µí µIlfaut doncsoumettrel apersonneint oxiquéeà unetrèsfortec oncentrat iondedioxygène,afinque, pardéplace mentd'équilibre,ledioxygènepr ennelaplacedumonoxydedecarbone.43. L'UNESCOadéclaré"2019,annéeinternationale»...maisquecélèbre-t-ondonccetteannée?C'estl'annéeinternationaledutableaupériodiquedesélémentschimiques!31. Lestéréo-isomèreleplusstableparmilesdeuxprécédentsestceluioùledoubletnonliantestsituéenpositionéquatoriale:quelestcestéréo-isomère?Proposeruneinterprétationpourlaplusgrandestabilitédecetisomère.Onpeutpenserquecettedispositionestplusstableparcequeledoubletlibrenesubitque2interactionsrépulsivesà 90°,tandisqu'enpositionaxiale,ilensubit3.Toutcecisupposedoncquelesinteractionsà 120°sontnégligées,parcequel'angleentrelesdoubletsestimportant.4 - Étude d'un gaz lacrymogène chloré Le2-chlorobenzylidènemalonitrileougazCSestlegazl acrymogèn edeformuledeformuleClC6H4CH=C(CN)2.Ung azlacry mogèneestun composéchimique(souventproduitparuneréactiondecombustion),quichezl'Homme,produitimmédiatementunlarmoiement,uneirritationdelapeauetd esmuqueu sesengénér al.Les gazlacrymogènescorrespondentà unegrandevariétédedifférentscomposésmoléculaires.
1 - Étude de NO in vitro Structureetréactivitédumonoxyded'azoteetdesesdérivésSelonl'environnement,NOpeutsetrouversousdesformesplusoumoinsréduitesouoxydées,etsousformededimèresoudemonomères.LesstructuresdeLewisdecesespècespeuventcomporte rdesélectronsnon-appariés(aussiappelés électronscélibataires),quiserontreprésentésparunpoint.33. Lemonoxyded'azoteNOréagitavecledioxygènedissoutpourformerledioxyded'azoteNO2.Ecrirel'équationdelaréaction.NO(g)+½O2(g)=NO2(g)Ou2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)34. ProposerunestructuredeLewisdeNOetunedeNO2faisantchacuneapparaîtreunélectronnon-appariésurl'atomed'azote.StructuredeNO(5+6=11 électrons deva lencedonc5doublets+ 1élect roncélibataire):StructuredeNO2(5+2*6=17 électrons deva lencedonc8doublets+ 1élect roncélibataire):35. Donnerlenombred'oxydationdel'atomed'azotedanslesmoléculesdeNOetdeNO2.CommeχP(O)>χP(N),onattribuelesélectronsdesliaisonsNOà O:Oestaudegréd'oxydation-IIdansNOetdansNO2.DansNO,Nestaunombred»oxydation+II,etdansNO2,Ncèdedonc3électronsetilluienmanqu aitdéjà 1(1chargeformelleposit ive),doncNestaunombred'oxydation+IV.Ledioxyde d'azoteNO2existeaussiensolutionaqueuseso usformededimère:letétraoxydedediazoteN2O4.Cedernierpeutsedismuterenionsnitrate(NO3-)etnitrite(NO2-),ouréagiravecNOpourformerdutrioxydedediazote(N2O3).36. ProposerunestructuredeLewispourchacundesionsNO3-etNO2-.
2 - Formation de N2O3 Lorsdelacombinaisond'unemoléculedeNOavecunemoléculedeNO2,ilexistequatrepossibilités.CesquatreassemblagespossiblessontindiquéssurlaFigure1.Laliaisonforméeestreprésentéeengras.Figure1-Différentsassemblagespossibleslorsdelaformationd'uneliaisonentreNOetNO2.39. ProposerunschémadeLewispourchacundesquatreisomèresA,B,CetDissusdesassemblagesprésentéssurlaFigure1. Npossède5électronsdevalenceetOenpossède6:2x5+3x6=28électronsdevalenceautotalet28/2=14doubletsà répartirentrelesatomes.ABCD 3 - Cinétique de réaction de NO avec le dioxygène in vitro NOestoxydéenionnitriteNO2-parledioxygènedissout,ensolutionaqueuseaérobie(c'est-à -direexposéeà l'air)tamponnéeà pH=7,4.Laréactionestsupposéetotale.2NO(aq)+1/2O2(aq)+H2O(l)=2NO2-(aq)+2H+(aq)Ons'intéressedansunpremiertempsà lavitesseinitialedecetteréaction,notéev0,définieendébutderéaction.Lesconcentrationsdesréactifssontalorségalesà leursvaleursinitiales.Onsupposeraquela réactionadmetdanscesconditions unordre,appeléordreinitial.Lestableauxci-dessousdonnentlavitesseinitialev0delaréactiond'oxydationdeNOdansdifférentesconditionsexpérimentales:
1èreséried'expériences:[O2]0=3,0x10-5mol.L-1[NO]0(mol.L-1)3,0x10-51,0x10-53,0x10-61,0x10-63,0x10-7v0(mol.L-1.s-1)1,35x10-71,50x10-81,35x10-91,50x10-101,35x10-112èmeséried'expériences:[NO]0=3,5x10-5mol.L-1[O2]0(mol.L-1)2,0x10-51,0x10-52,0x10-61,0x10-62,0x10-7v0(mol.L-1.s-1)1,22x10-76,10x10-81,22x10-86,10x10-91,22x10-940. Envousaidantdecesdeuxsériesd'expériences,donner,enlajustifiant,l'expressiondev0enfonctionde[NO]0,[O2]0etd'uneconstantedevitessek.Utilisons la méthode différenti elle en t raçant Ln(v0) = f (ln([NO]0) dans la premi ère expérience : en effet, il est bien dit que la réaction admet un ordre initial donc la vitesse est de la forme : v0 = k. [NO]0a[O2]0b Ln(v0) = Ln[k. [NO]0a[O2]0b] Ln(v0) = Ln(k) + Ln([NO]0a) + Ln([O2]0b) Ln(v0) = Ln(k) + a.Ln([NO]0) + b.Ln([O2]0) Première expérience : Ln(v0) = Cste + a.Ln([NO]0) Seconde expérience : Ln(v0) = Cste' + b.Ln([O2]0) Traçons donc les deux courbes : [NO]0/mol-1v0/mol-1.L.s-1Ln([NO]0)Ln(v0)3.00E-051.35E-07-10.41-15.821.00E-051.50E-08-11.51-18.023.00E-061.35E-09-12.72-20.421.00E-061.50E-10-13.82-22.623.00E-071.35E-11-15.02-25.03
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