[PDF] Corrigé TD N0 04 Liaisons Chimiques Exercice N° 01



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1 Université de Batna2 ; Faculté de médecine ; Département de médecine 1ère année médecine (2021/2022)

Corrigé TD N0 04

Liaisons Chimiques

Exercice N° 01:

Ecrire les formules de Lewis des composés suivants : CO2 ; HClO3 ; HClO4 ; POCl3 ; SO2 ; N2H2 ; CO3-2. On donne : 1H, 6C, 7N, 8O, 9F, 15P, 16S, 17Cl. 2 3

Exercice N°02:

-Sachant que la polarisation des liaisons est liée à la différence des électronégativités des atomes

liés. On donne les électronégativités des éléments suivants en (eV) : H=2,1 ; Li=0,98 ; O=3,16 ;

Cl=3,16 ; S= 2,6 ; P=2,2 ; F=4,0.

Classer les liaisons suivantes selon croissant de polarité : O ʊ H , ʊ , ʊ , ʊ

Liaison O ʊ H ʊ ʊ ʊ ʊ

Polarité (eV) 1,06 1,12 1,9 0,96 0,5

4 -Classement selon croissant de polarité des liaisons :

Exercice N°03:

I. Le moment dipolaire de la liaison NO vaut 0,153D et la distance interatomique dans NO est 1,150Ҵ.

2-Calculer le caractère ionique partiel de NO.

II. ʊȝ

ionique partiel est de 77%. Calculer la longueur de la liaison

On donne : 1D = 3,33.10-30 C.m ; e = 1,6.10-19 C.

Solution :

I. Le caractère ionique partiel de NO :

II. la longueur de la liaison Li-H :

Exercice N°04

Soient les molécules suivantes de B2, C2.et F2

1. Tracer le diagramme énergétique, déterminer la configuration électronique, l'ordre de

liaison et les propriétés magnétiques de chacune de ces molécules.

2. Classer par ordre croissant de longueurs de liaisons des espèces suivantes :

F2 ; F2+ ; F2+2 ; F2- ; F2-2

3. Tracer le diagramme énergétique de la molécule de CO. Déterminer la configuration

électronique et l'ordre de liaison de la molécule de CO.

4. Comparer la stabilité et les propriétés magnétiques des molécules suivantes : CO, CO-, et

CO+. On donne : 5B, 6C, 8O, 9F.

S-H < P-Cl < O-H < H-Li < H-F

5

Solution :

1.

Configuration électronique :

B2 :s2s*2s2s*2 x1 y1.

B2 est Paramagnétique.

Configuration électronique :

C2 :s2s*2s2s*2 x2 y2.

C2 est Diamagnétique.

6 2. : - (OL) est grand, plus la longueur de liaison (d) est petite.

Le classement de la longueur de liaison est :

Espèces chimiques F2 F2+ F2+2 F2- F2-2

OL 1 1,5 2 0,5 0

Configuration électronique :

F2 :s2s*2s2s*2 Pz2 x2 y2 x2

y2.

F2 est Diamagnétique.

d (F2+2) < d (F2+) < d (F2) < d (F2-) < d (F2-2) 7

3. La molécule CO :

-CO+ et CO- :

Configuration électronique :

CO : s2 s*2 s2 s*2 x2 y2

Pz2 .

CO est Diamagnétique.

8 -La - le classement de stabilité est donc : Exercice N° 05: Compléter le tableau suivant. On donne : 1H, 5B, 6C, 7N, 8O, 9F, 16S,17Cl,

Espèces

chimiques

Schéma de

Lewis

Hybridation

de central

AXmEn Géométrie Polarité

de la molécule OCS

SP AX2 Linéaire polaire

SO4-2 SP3 AX4

Tetraédrique

apolaire SO3 SP2 AX3

Triangle

plan apolaire NOCl

SP2 AX2E Coudée polaire

NO3- Sp2 AX3

Triangle

plan apolaire 9

Exercice N°06 : QCM :

3)6]+2

Sachant que le complexe est diamagnétique.

A) La charge de le complexe est +2, (juste)

B) Les liaisons entre 44Ru et NH3 sont de type covalent, (faux) C) L'état d'hybridation de centrale est de type sp3, (faux) D) La géométrie du complexe est tétraédrique, (faux) E) La géométrie du complexe est octaédrique. (juste)

On donne Ru(Z=44).

Solution:

44Ru : 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d6

[Ru(NH3)6]+2 ; NH3 est un ligand neutre sa charge est 0. On suppose que la charge du Ru est x ; donc : x + 6.(0) = +2 donc x = +2 -la charge du 44Ru dans le complexe [Ru(NH3)6]+2 est +2

44Ru+2 : 1s22s22p63s23p64s23d104p65s04d6

1s22s22p63s23p64s23d104p6 4d6 5s0 5P0

Le complexe est diamagnétique donc on doit effectuer ce réarrangement : - : d2sp3 -La géométrie est : octaédrique ou bipyramide à base carré 10

Exercice N° 07:

Parmi les couples de molécules (A, B) suivants : (NH3, H2O) ; (NH3, CH4) ; (NH3, HF) ; (NH3, CF4).

1. Quels sont ceux qui présentent des interactions de type liaison hydrogène entre la

molécule A et la molécule B.

2. Représenter une liaison hydrogène entre une molécule A et une molécule B.

Solution :

La liaison hydrogène ou pont hydrogène est une interaction intermoléculaire ou intramoléculaire impliquant un atome d'hydrogène déficient en électrons et un atome

électronégatif

1. Les couples qui présentent des interactions de type liaison hydrogène entre la molécule

A et la molécule B sont : (NH3, H2O) ; (NH3, HF) ; (NH3, CF4).

2. Représentation de la liaison hydrogène entre la molécule A et la molécule B :

Exercice N° 08 :

1. Quels sont parmi les liquides suivants ceux dont les molécules sont liées par

liaison hydrogène ? Diéthyl-éther ; méthanol ; benzène ; acide éthanoïque.

2. Représenter quelques molécules associées.

3. Comment interpréter la différence de température normale de fusion (Tf) des composés I et

II. 11

I (+116 °C) II (-7°C)

Solution :

1. -Diéthyl-éther CH3-CH2-O-CH2-CH3 : pas de liaison hydrogène entre ces molécules. -Méthanol CH3-OH : ces molécules peuvent être liées par des liaison hydrogènes -Benzène C6H6 : pas de liaison hydrogène entre ces molécules.

-Acide éthanoïque CH3COOH : ces molécules peuvent être liées par des liaison hydrogènes

3. La différence de température normale de fusion (Tf) dans les composés I et II est due

moléculaire. 12

Exercice N° 10: QCM

Cochez-la (les) proposition(s) exacte(s) :

A) Les forces de London expliquent la cohésion du néon (Ne) à B) Les forces de Keesom entre deux molécules polaires. C) Les forces de Debye entre deux molécules apolaires

D) liaisons hydrogène.

E) Aucune réponse juste

Solution :

A) Juste

B) Juste

C) Faux

D) Juste

E) Faux

Exercice N° 11:

Préciser la nature des forces de Vander Waals dans les composés suivants : a) Hélium gazeux : He b) Fluorure d'hydrogène : HF c) Cristal d'iode ; I2 ;

Le composé II

liaison hydrogène intramoléculaire qui (Tf = -7°C) par rapport au composé I.

Le composé I engendre des liaisons

hydrogènes intermoléculaire ce qui augmente sa température de fusion (Tf= +116C°) 13 d) Solution de I2 dans le chloroforme CHCl3

Solution :

a) Hélium gazeux ĺforces de London b) Fluorure d'hydrogène HF (molécule polaire ĺforces

London + de Keesom

c) Cristal 2 ĺforce de London d) Solution de I2 (molécule apolaire) dans le chloroforme CHCl3 (molécule polaire) ĺ forces de London + de Keesom + de Debye.

Exercice N° 12 :

Classer par température normale d'ébullition (T°eb.) en justifiant votre réponse les composés

suivants : a) Propane, butane et pentane b) Propane, 1 -chloro propane, propan-l -ol c) 1,2 difluoro éthène cis et trans.

Solution :

a) la molécule est volumineuse plus elle est intermoléculaires et par suite un agrandissement de T°eb. b) -Propane : CH3CH2CH3 (molécule apolaire) ĺforces de London -1-chloro propane : Cl-CH2CH2CH3 (molécule polaire) ĺforces de London + de Keesom -Propane-l -ol: HO-CH2CH2CH3 (molécule polaire) ĺforces de London + de Keesom + liaison hydrogène intermoléculaire. T°eb (Propane-l -ol) > T°eb (1-chloro propane) > T°eb (Propane). T°eb (pentane) > T°eb (butane) > T°eb (propane) 14 c)1,2 difluoro éthène La molécule cis est polaire ĺforces de London + de Keesom La molécule trans est apolaire ĺ forces de London

Donc : T°eb (cis) > T°eb (trans)

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