Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 -...

4
1 Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCM 1. Stabilité des gaz nobles 1. B. 2. C. 3. C. 2. Les ions monoatomiques 1. B. 2. B. 3. C. 3. Le modèle de Lewis 1. C. 2. B. 3. B. 4. Jeopardy a. Quels sont les deux atomes qui ne respectent pas la règle de l’octet ? b. Quelle est la définition d’un ion monoatomique ? 6. Les gaz nobles Les gaz nobles possèdent tous des couches électroniques complètes. Cela explique leur faible réactivité chimique et donc leur grande stabilité. 7. L’ion sodium L’atome de sodium a pour configuration électronique : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Afin de respecter la règle de stabilité de l’octet, il va perdre un électron et ainsi adopter la structure électronique du gaz noble le plus proche, à savoir le néon. Sa formule est donc : . 8. L’ion chlorure 1. L’atome de chlore a pour configuration électronique : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 . Afin de respecter la règle de stabilité de l’octet, il va gagner un électron et ainsi adopter la structure électronique du gaz noble le plus proche, à savoir l’argon. Sa formule sera donc : . 2. Il est isoélectronique de l’atome d’argon . 9. La molécule d’ammoniac 1. Il y a trois liaisons covalentes. 2. Les atomes d’hydrogène sont engagés dans une liaison simple et respectent donc la règle de stabilité du duet. L’atome d’azote possède un doublet non-liant ainsi que trois liaisons covalentes, il respecte donc la règle de l’octet. 10. Le krypton 1.Structure électronique du néon : 1s 2 2s 2 2p 6 . Structure électronique de l’argon : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . 2. Le krypton étant un gaz noble, il fait partie de la dernière colonne de la classification périodique, sa couche de valence est donc remplie. Il possède 8 électrons sur sa couche de valence.

Transcript of Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 -...

Page 1: Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCM 1. Stabilité des gaz nobles 1. B. 2. C.

1

Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques

QCM

1. Stabilité des gaz nobles

1. B. 2. C. 3. C.

2. Les ions monoatomiques

1. B. 2. B. 3. C.

3. Le modèle de Lewis

1. C. 2. B. 3. B.

4. Jeopardy

a. Quels sont les deux atomes qui ne respectent pas la règle de l’octet ?

b. Quelle est la définition d’un ion monoatomique ?

6. Les gaz nobles

◆ Les gaz nobles possèdent tous des couches électroniques complètes. Cela explique leur faible réactivité

chimique et donc leur grande stabilité.

7. L’ion sodium

◆ L’atome de sodium a pour configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s1.

Afin de respecter la règle de stabilité de l’octet, il va perdre un électron et ainsi adopter la structure

électronique du gaz noble le plus proche, à savoir le néon. Sa formule est donc : .

8. L’ion chlorure

1. L’atome de chlore a pour configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.

Afin de respecter la règle de stabilité de l’octet, il va gagner un électron et ainsi adopter la structure

électronique du gaz noble le plus proche, à savoir l’argon.

Sa formule sera donc : .

2. Il est isoélectronique de l’atome d’argon .

9. La molécule d’ammoniac

1. Il y a trois liaisons covalentes.

2. Les atomes d’hydrogène sont engagés dans une liaison simple et respectent donc la règle de stabilité

du duet. L’atome d’azote possède un doublet non-liant ainsi que trois liaisons covalentes, il respecte donc

la règle de l’octet.

10. Le krypton

1.Structure électronique du néon : 1s2 2s2 2p6.

Structure électronique de l’argon : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

2. Le krypton étant un gaz noble, il fait partie de la dernière colonne de la classification périodique, sa

couche de valence est donc remplie. Il possède 8 électrons sur sa couche de valence.

Page 2: Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCM 1. Stabilité des gaz nobles 1. B. 2. C.

2

11. Stabilité du néon et ions monoatomiques

◆ Le néon a pour configuration électronique : 1s2 2s2 2p6.

Les atomes d’oxygène et de fluor auront tendance à adopter la configuration électronique du néon en

gagnant respectivement un ou deux électrons. Inversement, les atomes de sodium et de magnésium

auront tendance à adopter la configuration électronique du néon en perdant respectivement un ou deux

électrons.

On peut donc citer les deux anions et et les deux cations et .

13. Stabilité du néon et ions monoatomiques

1. La configuration électronique de l’atome de magnésium est la suivante : 1s2 2s2 2p6 3s2.

Celle de l’atome de chlore est : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.

2. L’ion magnésium est un ion monoatomique stable isoélectronique du néon, donc il a perdu deux

électrons. Sa charge est .

L’ion chlorure est un ion monoatomique stable isoélectronique de l’argon, donc il a gagné un électron. Sa

charge est .

3. Ces ions possèdent huit électrons sur leur couche externe et respectent donc la règle de l’octet.

15. Retrouver la représentation de Lewis d’une molécule

1. Les atomes de carbone et d’oxygène doivent respecter la règle de l’octet (l’atome de carbone avec

quatre liaisons covalentes, l’atome d’oxygène avec deux liaisons covalentes et deux doublets non liants).

L’atome d’hydrogène doit respecter la règle du duet avec une liaison covalente.

La bonne proposition est la proposition 1.

On peut remarquer que :

- dans la proposition 2 : l’atome de carbone ne respecte pas la règle de l’octet. L’atome

d’hydrogène porté par l’atome d’oxygène est entouré de quatre électrons (deux liaisons

covalentes) et ne respecte donc pas la règle du duet ;

- dans la proposition 3 : l’atome d’hydrogène porté par l’atome d’oxygène est entouré de quatre

électrons (deux liaisons covalentes) et ne respecte donc pas la règle du duet.

2.

18. Un isomère de l’aspirine : l’acide caféique

◆ L’aspirine et l’acide caféique sont tous deux de formule brute . Ce sont donc des isomères de

constitution.

Ensuite, il suffit de reporter les liaisons covalentes du modèle

moléculaire puis d’ajouter les deux doublets non liants de chaque

atome d’oxygène pour obtenir la structure de Lewis de l’acide

caféique.

Page 3: Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCM 1. Stabilité des gaz nobles 1. B. 2. C.

3

19. Mise en application

2. On vérifie que les atomes d’hydrogène respectent la règle du duet et que les atomes de carbone

respectent la règle de l’octet. Les atomes d’oxygène ne sont entourés que de quatre électrons, il en

manque donc quatre, soit deux doublets non liants par atome, pour respecter la règle de l’octet.

21. Ammoniac ou ammoniaque ?

1. Azote : . Sa structure électronique est : 1s2 2s2 2p3, donc l’atome d’azote possède cinq

électrons de valence.

Hydrogène : . Sa structure électronique est : 1s1, donc l’atome d’hydrogène possède un électron

de valence.

2. L’atome d’hydrogène doit respecter la règle du duet. Pour cela, il ne peut former qu’une seule liaison

covalente.

3. L’atome d’azote doit s’entourer de trois électrons supplémentaires pour respecter la règle de l’octet, il

ne peut donc former que trois liaisons covalentes.

Les deux électrons de valence qui ne sont pas utilisés pour former les liaisons covalentes sont impliqués

dans le doublet non liant.

4. L’atome d’azote forme donc une liaison covalente avec chacun des trois atomes

d’hydrogène.

22. Copie d’élève à commenter

1. La structure électronique de l’atome d’aluminium est plus proche de celle de l’atome

de néon (par perte de trois électrons) que de celle de l’atome d’argon (par gain de cinq

électrons).

2. L’atome de chlore doit respecter la règle de l’octet, comme l’atome de carbone. Il

porte donc trois doublets non liants, d’où la formule de Lewis :

26. De l’eau vers la boule puante !

◆ La formule brute du sulfure d’hydrogène est donnée dans le document 4.

Deux options sont alors envisageables pour proposer la formule de Lewis.

Page 4: Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCMzerrouki.free.fr/Doc1/cexo8.pdf · 1 Chapitre 8 - Stabilité des entités chimiques QCM 1. Stabilité des gaz nobles 1. B. 2. C.

4

Méthode 1 :

Structure électronique de l’atome d’hydrogène ( ) : 1s1.

Structure électronique de l’atome de soufre ( ) : [ ] 3s2 3p4.

L’atome d’hydrogène possède un électron de valence et doit respecter la règle du duet : il ne peut donc

former qu’une liaison covalente.

L’atome de soufre possède six électrons de valence et doit respecter la règle de l’octet : il peut donc

former deux liaisons covalentes (impliquant chacune un électron de valence).

La molécule de sulfure d’hydrogène compte électrons de valence, soit quatre

doublets. Parmi ces quatre doublets, deux sont des liaisons covalentes pour respecter la règle du

duet au niveau des atomes d’hydrogène, et deux doublets non liants sont placés au niveau de l’atome de

soufre pour respecter la règle de l’octet.

La structure de Lewis doit ainsi représenter deux liaisons covalentes et deux doublets non liants

sur l’atome de soufre :

Méthode 2 : plus rapide

Le document 2 met en évidence le fait que le soufre appartient à la même famille (chalcogènes) que

l’oxygène. Les atomes de soufre et d’oxygène possèdent donc le même nombre d’électrons de valence et

vont former le même type de liaisons dans les molécules.

La formule de Lewis du sulfure d’hydrogène est alors la même que celle de l’eau (voir

document 1), en remplaçant l’atome d’oxygène par un atome de soufre.