Exercice 1

Exercice 1

1. La formule électronique de l'atome d'azote est: (K)2(L)5.
2. Deux couches électroniques, (K) et (L), sont occupées, donc l'azote est
situé dans la deuxième ligne. Il y a 5 électrons dans la couche externe (L)
de l'atome d'azote, donc l'azote est situé dans la colonne (5) du tableau
périodique simplifié.

Exercice 2

1. L'élément X se trouve dans la ligne 3 donc les trois premières couches
(K), (L),et (M) sont occupées. L'élément X se trouve dans la colonne 7 donc
il y a 7 électrons dans la dernière couche (M), les couches inférieures (K)
et (L) étant saturées. La formule électronique est alors: (K)2(L)8(M)7.
2. La formule électronique précédente indique que le nombre d'électrons de
l'atome de l'élément X est 17 (2+8+7). L'atome est électriquement neutre
donc le noyau de cet atome comporte 17 protons. Son numéro atomique est
alors Z=17. Son symbole est Cl, il s'agit du Chlore.

Exercice 3

1. L'élément oxygène se trouve dans la colonne 6 donc l'atome d'oxygène
possède 6 électrons dans sa couche externe. La règle de l'octet permet de
prévoir que l'atome d'oxygène gagnera 2 électrons lors de sa transformation
en ion oxyde dont la formule s'écrit: O2-.
2. Soit p=6 le numéro de la colonne à laquelle appartient l'élément oxygène
et n(liaisons) le nombre de liaisons covalentes que peut donner l'atome
d'oxygène. D'après la règle de l'octet on a:

|n(liaisons)=8-p | =|n(liaisons| =|n(liaison|
| |> |)=8-6 |> |s)=2 |


3. L'élément soufre est dans la même colonne que l'élément oxygène. l'atome
de soufre a 6 électrons dans sa couche externe.
4. Le soufre faisant partie de la même famille chimique que l'oxygène il
présente des propriétés chimiques semblables. L'atome de soufre pourra
donner deux liaisons covalentes avec deux atomes d'hydrogène pour former
une molécule de sulfure d'hydrogène (ou sulfure de dihydrogène) de formule
H2S.

Exercice 4

1. La formule électronique de cet atome est nécessairement: (K)2(L)8(M)1.
Trois couches sont occupées, donc l'élément correspondant se situe dans la
ligne 3. Dans la couche électronique externe il y a 1 électron, donc
l'élément correspondant se situe dans la colonne (1).
2. Z est la somme des électrons apparaissant dans la formule électronique,
donc Z=11. Il s'agit de l'élément sodium.
3. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de sodium aura
tendance à perdre son électron de la couche (M) lorsqu'il se transformera
en ion, de façon à acquérir une structure en octet (L)8 sur sa couche
externe. L'ion obtenu est l'ion sodium de formule: Na+.
4. L'élément sodium se situe dans la première colonne du tableau
périodique. Les éléments de la même famille se trouvent aussi dans cette
colonne. On peut citer: Le lithium (Li), le potassium (K),
etc...(attention!, bien que situé dans la même colonne, l'hydrogène ne fait
pas partie de cette famille des métaux alcalins. C'est une exception).

Exercice 5

1. Le fluor et le brome (ainsi que le chlore et l'iode) appartiennent à la
famille des halogènes.
2. Pour le fluor, Z=9. Donc la formule électronique de l'atome de fluor
est: (K)2(L)7. L'atome de fluor possède 7 électrons dans sa couche externe.
Alors l'atome de brome, appartenant à la même famille possède aussi 7
électrons dans sa couche externe.
(On n'est pas obligé de passer par la formule électronique du fluor pour
répondre à la question. Il est aussi rapide,sinon plus rapide, de dire que,
si le fluor est dans la colonne 7 de la classification périodique
simplifiée, l'atome de fluor possède 7 électrons dans sa couche externe).
3. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de fluor va gagner un
électron lors de sa transformation en ion fluorure de formule F-. L'atome
de brome donnera donc l'ion bromure de formule Br-.
(d'une façon plus générale, un atome d'un élément halogène quelconque X
donnera un ion halogénure X- ).
4. La règle de l'octet permet de prévoir que l'atome de fluor qui se situe
dans la colonne p=7 (du tableau périodique simplifié) peut établir:

|n(liaisons)=8-p| =|n(liaisons| =|n(liaiso|
| |> |)=8-1 |> |ns)=1 |


Le brome se comportera de la même façon (p=7) et l'atome de brome
pourra établir une liaison covalente.
5. En se comportant comme le fluor l'atome de brome se liera à un atome
d'hydrogène pour donner une molécule de bromure d'hydrogène de formule:
HBr.

Exercice A

1. La formule brute de l'oxyde de diméthyle est C2H6O.
2.
|Atome |H |C |O |
|Formule électronique |(K)1 |(K)2(L)4 |(K)2(L)6 |
|Nombre d'électrons sur la |1 |4 |6 |
|couche externe | | | |
|Nombre de liaisons covalentes|1 |4 |2 |
|Nombre de doublets non liants|0 |0 |2 |


Le modèle de Lewis de l'oxyde de diméthyle est [pic].
3. La formule semi développée de l'oxyde de diméthyle est [pic]

Exercice B

1. La formule brute de l'oxyde de l'éthanal est C2H4O.
2.
|Atome |H |C |O |
|Formule électronique |(K)1 |(K)2(L)4 |(K)2(L)6 |
|Nombre d'électrons sur la |1 |4 |6 |
|couche externe | | | |
|Nombre de liaisons covalentes|1 |4 |2 |
|Nombre de doublets non liants|0 |0 |2 |


Le modèle de Lewis de l'éthanal est [pic].
3. La formule semi développée de l'éthanal est [pic]

Exercice C

1. Les structures des molécules de tétrachlorométhane et de dichlorométhane
sont tétraèdriques. Les liaisons covalentes sont en rouge. Les lignes
grises délimitent le volume occupé par la molécule mais n'ont pas
d'existence réelle.

|[pic] | |[pic] |
|Tétrachloromét| |Dichlorométha|
|hane | |ne |


La structure de la molécule d'éthane est constituée de deux tétraèdres
imbriqués.

|[pic] |
|Ethane |


2. Voici la représentation de ces molécules en perspective de Cram:

|[pic] |[pic] |[pic] |
|Tétrachlorométhane |Dichlorométhane |Ethane |


Exercice D

1.
|Atome |H |S |
|Formule électronique |(K)1 |(K)2(L)8(M)|
| | |6 |
|Nombre d'électrons sur la |1 |6 |
|couche externe | | |
|Nombre de liaisons covalentes|1 |2 |
|Nombre de doublets non liants|0 |2 |


Le modèle de Lewis de la molécule de sulfure d'hydrogène est [pic].
2. Dans la molécule de sulfure d'hydrogène, l'atome de soufre possède une
structure en octet. Il possède donc 4 doublets périphériques (2 doublets
non liants et 2 liaisons covalentes).
Les doublets de l'atome de souffre se répartissent selon une structure
tétraèdrique, mais du fait de l'existence de deux doublets non liants, la
molécule de sulfure d'hydrogène a une forme géométrique coudée plane.
[pic]
3. Bien qu'il soit possible d'utiliser la représentation de Cram, celle-ci
n'est pas nécessaire car la molécule H2S est plane.
[pic]

Exercice E

1. La structure électronique du béryllium (Z=4) est (K)2(L)2.
La structure électronique du néon (Z=10) est (K)2(L)8.
La structure électronique du phosphore (Z=15) est (K)2(L)8(M)5.
La structure électronique du souffre (Z=16) est (K)2(L)8(M)6.
2. Le béryllium a tendance à perdre deux électrons.
Il prend alors la structure électronique en duet (K)2.
Il donne alors l'ion Be2+.
Le néon possède une structure électronique en octet. Il ne forme pas
d'ion.
On dit que le néon est stable.
Le phosphore a tendance à capter trois électrons.
Il prend alors la structure électronique en octet (K)2(L)8.
Il donne alors l'ion P3-.
Le souffre a tendance à capter deux électrons.
Il prend alors la structure électronique en octet (K)2(L)8.
Il donne alors l'ion S2-.

Exercice F

1. Des isomères sont des composés qui ont la même formule brute mais des
formules développées ou semi-développées différentes.
2.
|Atome |H |C |N |
|Numéro atomique Z |1 |6 |7 |
|Formule électronique |(K)1 |(K)2(L)4 |(K)2(L)5 |
|Nombre d'électrons sur la |1 |4 |5 |
|couche externe | | | |
|Nombre de liaisons covalentes|1 |4 |3 |


3. 4 isomères correspondent à cette formule brute (les noms de ces corps ne
sont pas à retenir):

|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|Propan-1-amine |Propan-2-amin|N,N-diméthylméthana|N-méthyléthanamin|
| |e |mine |e |