Chim N° 03 Exercices :Molécules et liaison covalente  

Chim N° 03

Molécules et liaison covalente

Exercices

Cours

   

 

 

Formule d'un corps simple

Tétrafluorure de silicium

Utilisation de la représentation de LEWIS

Défense chimique

Utilisation de modéles moléculaires compacts et éclatés

Le Perchlo

Stéréiochimie du phosgène

1)- Exercice 7 page : Formule d’un corps simple.

1)- Dans quelle colonne de la classification périodique se trouve l’élément de numéro atomique Z = 35 ?

En déduire sa structure électronique externe, puis sa valence.

2)- Quelle est la formule du corps simple correspondant ?

Donner son nom et écrire la représentation de Lewis correspondante.

 

1)- Colonne de la classificationpériodique

L’élément de numéro atomique Z = 35 :

Cet élément est le brome de symbole : Br

Sa structure électronique est la suivante :

K (2) L (8) M (18) N (7)

Structure électronique externe : N (7)

Cet atome possède 7 électrons sur sa couche électronique externe :

Schéma de Lewis de l’atome de brome : 

 

Cet atome est monovalent : sa valence : 1

2)- Formule du corps simple correspondant :

Nom  et représentation de Lewis correspondante.

 Mise en

 commun

 Schéma de

 LEWIS

 Formule

 développée

Molécule de dibrome : Formule brute : Br2

2)- Exercice 8 : Tétrafluorure de silicium

1)- Déterminer la valence du silicium et du fluor d’après leur place dans la classification des éléments.

2)- Déterminer la formule du tétrafluorure de silicium.

La valence des deux éléments est-elle satisfaite dans cette molécule ?

3)- Vérifier le résultat précédent en établissant la représentation de Lewis de la molécule.

 

1)- Valence du silicium et du fluor :

Le silicium se trouve dans la 14ième colonne de la classification périodique

(la 4ième colonne de la classification périodique réduite).

Il se trouve sous l’atome de carbone.

Il possède 4 électrons célibataires sur sa couche l’électronique externe :

La valence du silicium est 4. Le silicium est tétravalent.

Le fluor se trouve dans la 17ième colonne de la classification périodique

(la 7ième colonne de la classification périodique réduite).

Il possède 7 électrons sur sa couche électronique externe :

Il possède un électron célibataire : la valence du fluor est 1.

Le fluor est monovalent.

2)- Formule du tétrafluorure de silicium.

SiF4

Formule développée de la molécule de tétrafluorure de silicium :

 

La valence des deux éléments est satisfaite dans cette molécule :

La molécule est constituée d’un atome tétravalent et quatre atomes monovalents.

3)- Représentation de Lewis de la molécule.

Chaque atome respecte la règle de l’octet :

 

3)- Exercice 9 : Utilisation de la représentation de LEWIS.

Soit la représentation de Lewis :

 

1)- Déterminer le nom et la formule de la molécule ci-dessus.

2)- La règle de l’octet est-elle satisfaite par tous les atomes ?

3)- Quelle est la valence des deux éléments dans cette molécule ?

Vérifier en cherchant leur place dans la classification des éléments.

 

Soit la représentation de Lewis :

 

1)- Nom et la formule de la molécule ci-dessus.

Nom : Trichlorure de phosphore :

Formule brute : PCl3

Formule développée :

 

2)- La règle de l’octet

L’atome de phosphore possède :

Trois doublets de liaison et un doublet non liant, il satisfait à la règle de l’octet.

Chaque atome de chlore possède :

Un doublet de liaison et trois doublets non liants.

Chaque atome de chlore satisfait à la règle de l’octet.

3)- Valence des deux éléments dans cette molécule :

L’atome de chlore possède 7 électrons sur sa couche électronique externe.

Il possède un électron célibataire : la valence du chlore est 1.

 

Le chlore est monovalent.

Le chlore se trouve dans la 17ième colonne de la classification périodique

(la 7ième colonne de la classification périodique réduite).

L’atome de phosphore possède 5 électrons sur sa couche électronique externe

Il possède trois électrons célibataires : la valence du phosphore est 3.

Il est trivalent.

 

Le phosphore se trouve dans la 15ième colonne de la classification périodique

(la 5ième colonne de la classification périodique réduite).

4)- Exercice 12 : Défense chimique.

La mouflette est un carnassier qui se protège des prédateurs en lançant vers eux le contenu nauséabond de ses glandes anales.

Cette défense chimique repose principalement sur la molécule représentée (en jaune les atomes de soufre) ci-dessous.

 

Ou

 

1)- Déterminer le nom et la formule de la molécule ci-dessus.

2)- La règle de l’octet ou du duet est-elle satisfaite pour tous les atomes ?

3)- Quelle est la valence des éléments dans cette molécule ?

Vérifier en cherchant leur place dans la classification des éléments.

 

Modèle moéculaire compacte et modèle moléculaire éclaté :

 Ou

1)- Nom et la formule de la molécule ci-dessus.

Nom : Diméthyldisulfure.

C2H6S2

2)- La règle de l’octet ou du duet pour tous les atomes :

 

Chaque atome d’hydrogène respecte la règle du duet.

1 doublet de liaison.

Chaque atome de carbone respecte la règle de l’octet :

4 doublets de liaison.

Chaque atome de soufre respecte la règle de l’octet :

2 doublets de liaison et deux doublets non liants.

3)- Valence des éléments dans cette molécule :

Le carbone est tétravalent, l’hydrogène est monovalent et le soufre est divalent.

Vérification en cherchant leur place dans la classification des éléments.

L’hydrogène appartient à la première colonne,

Il possède un électron sur sa couche électronique externe

Il possède un électron célibataire

Le carbone se trouve dans la 14ième colonne de la classification périodique

(la 4ième colonne de la classification périodique réduite).

Il possède 4 électrons sur sa couche électronique externe

Il possède 4 électrons célibataires.

Le soufre se trouve dans la 16ième colonne de la classification périodique

(la 6ième colonne de la classification périodique réduite).

Il possède 6 électrons sur sa couche électronique externe

Il possède 2 électrons célibataires et 2 doublets non liants.

5)- Exercice 13 : Utilisation de modèles moléculaires compacts.

Code des couleurs :

Élément chimique

H

O

N

Cl

C

S

Couleur

Blanc

Rouge

Bleu

Vert

Noir

Jaune

 

Le document ci-dessous représente un modèle compact et un modèle éclaté d’une molécule, la méthanamine,

couramment appelée la méthylamine.

 

1)- En utilisant le code des couleurs, déterminer les éléments présents dans cette molécule et son atomicité.

2)- Déterminer la valence des éléments présents.

En déduire la représentation de Lewis de la molécule.

3)- Justifier les caractéristiques géométriques de la molécule.

 

La méthanamine ou méthylamine.

 

1)- Éléments présents dans cette molécule et son atomicité.

La molécule est constituée de :

5 atomes d’hydrogène (boules blanches),

1 atome de carbone (boule noire)

1 atome d’azote (boule bleue)

Formule brute : CNH5

Autre formulation : CH3NH2

Formule semi-développée : CH3 NH2

Formule développée :

 

Atomicité de la molécule : 7 (nombre d’atomes présents dans la molécule)

2)- Valence des éléments présents.

L’hydrogène est monovalent.

Il possède un électron sur sa couche électronique externe.

 

L’atome de carbone est tétravalent.

Il possède 4 électrons célibataires sur sa couche électronique externe

 

L’atome d’azote est trivalent.

Il possède 5 électrons sur sa couche électronique externe :

un doublet non liant

et 3 électrons célibataire.

 

Représentation de Lewis de la molécule.

 

3)- Caractéristiques géométriques de la molécule.

Pour minimiser leurs répulsions mutuelles,

quatre doublets présents sur l’atome de carbone adoptent une disposition tétraédrique :

 

Il en va de même pour l’atome d’azote.

 

 

6)- Exercice 14 : Le Perchlo

Le document ci-dessous représente un modèle compact et un modèle éclaté

d’un corps pur utilisé pour le nettoyage à sec sous le nom de perchlo.

  

1)- En utilisant le code des couleurs, déterminer la formule de la molécule.

2)- Établir sa représentation de Lewis

 

Perchloroéthylène ou perchloroéthène

tétrachloroéthène ou tétrachloroéthylène

  

1)- Formule de la molécule :

Formule brute : C2Cl4

Formule semi- développée : Cl2C = CCl2

ou

2)- Représentation de Lewis :

 

7)- Exercice 17 :  Stéréochimie du phosgène.

Le phosgène est un gaz dont la molécule comporte

deux atomes de l’élément Z = 17,

un atome de l’élément Z = 6 et

un atome de l’élément  Z = 8.

Tous satisfont à la règle de l’octet

1)- Déterminer la formule du phosgène.

2)- L’atome de carbone est-il tétra, di ou trigonal ?

3)- Proposer une structure géométrique pour la molécule.

 

Phosgène ou dichlorure de carbonyle, dichlorure de méthanoyle,ou oxychlorure de carbone.

1)- Formule du phosgène.

Le phosgène est un gaz dont la molécule comporte

deux atomes de chlore (Z = 17),

un atome de carbone (Z = 6) et

un atome d'oxygène (Z = 8).

Formule brute : Cl2CO

2)- Stéréochimie du carbone :

Le carbone trigonal :

Il échange deux liaisons simples et une double liaison.

 

Il possède 3 atomes distincts voisins.

L’atome de carbone se trouve au centre d’un triangle.

Schéma de Lewis de la molécule :

 

3)- Structure géométrique pour la molécule :

La molécule est plane.