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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: arnaudtoni83
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 10
Taille Size: 543.77 Ko KB
Mis en ligne Uploaded: 28/10/2020 - 12:01:54
Uploadeur Uploader: arnaudtoni83 (Profil)
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Visibilité Visibility: Archive publique
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Description 

Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie




TD 2

Molécules et solvant




Etude du sélénium
1.
4ème période : couche externe n = 4.
16ème colonne : colonne de l’oxygène dont la couche de valence a pour configuration ns2 np4.

La configuration électronique du sélénium s’écrit donc :

Se : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 Z = 34

Electrons de valence : 4s2 4p4


2.
Comme l’oxygène, l’atome se sélénium possède 2 électrons célibataires (règle de Hünd).


3.
L’atome en tête de la colonne du sélénium est l’oxygène O (Z = 8). La configuration électronique de cet élément
est :

O : 1s2 2s2 2p4


4.
Le Z(Te) = Z(Se) + 18  le tellure et le sélénium font partie de la même colonne et ont donc des propriétés
chimiques similaires… d’où la confusion possible de Berzelius.


5.
Les énergies d’ionisation sont croissantes : on arrache des électrons à un ion dont la charge positive augmente.
Augmentation assez régulière pour les 4 première ionisation : arrachement des électrons 4p.
Rupture de pente faible entre la 4ème et la 5ème ionisation : on commence à arracher les électrons 4s.
Rupture de pente importante entre la 6ème et la 7ème ionisation : on commence à arracher les électrons 3d.
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie



16000


14000


12000


10000


8000


6000


4000


2000


0
0 1 2 3 4 5 6 7

n i èm e io nis a t io n




6.
Composé Nombre d’électrons de valence Structure de Lewis
H2Se N = (2 x 1) + 6 = 8
Se2Cl2 N = (2 x 6) + (2 x 7) = 26


SeO3 N = 6 + (3 x 6) = 24



SeO32– N = 6 + (3 x 6) + 2 = 26




SeO42– N = 6 + (4 x 6) + 2 = 32




H2SeO4 N = (2 x 1) + 6 + (4 x 6) = 32




SeF6 N = 6 + (6 x 7) = 48
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


7.
On peut écrire pour l’ion SeO42– plusieurs formes mésomères dans lesquelles les charges négatives sont délocalisées
équitablement sur l’ensemble des atomes d’oxygène de la molécule. L’hybride de résonance pour cet ion s’écrit :




Par conséquent, les longueurs et les énergies des différentes liaisons Se-O dans SeO42- sont toutes équivalentes.


8.
Dans H2SeO4, on ne peut pas écrire de formes mésomères comme pour l’ion SeO42–. Dans cette acide, les liaisons
Se=O sont plus courtes et plus fortes que les liaisons Se–O.


9.
Composé Formule VSEPR Géométrie
H2Se AX2E2

Se2Cl2 AX2E2


SeO3 AX3



SeO32– AX3E




SeO42– AX4




H2SeO4 AX4




SeF6 AX6




10.
L’électronégativité est la capacité d’un atome à attirer à lui les électrons de la liaison dans laquelle il est impliqué.
Cette grandeur n’est pas mesurable directement. On l’évalue donc à l’aide de différentes méthodes.
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


11.
Dans la classification périodique l’électronégativité augmente de haut en bas et de gauche à droite (en dehors de la
colonne 18 des gaz rares).


12.
D’après la question précédente : (F) > (O) > (Se)


13.
Les molécules SeO3 et SeF6 ne sont pas polaires car par symétrie, on note que la somme des moments dipolaires
partiels des liaisons est nulle.

La molécule H2Se est polaire car les moments dipolaires partielles ne s’annulent pas.
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


Electrolyse de l’eau de mer – Extrait Agrégation Interne 2020
L’acide conjugué de l’ion hypochlorite est l’acide hypochloreux HClO.
Pour écrire la structure de Lewis, déterminons le nombre d’électrons de valence :

H : 1s1
O : 1s2 2s2 2p4
Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Nombre d’électrons de valence : N = 1 + 6 + 7 = 14 électrons
On doit donc placer 7 doublets sur la structure de Lewis de l’acide hypochloreux :




L’angle de valence n’est pas égal à 180° en raison de la présence des doublets non-liants portés par l’oxygène. Dans
la théorie VSEPR, la formule de cet acide est AX2E2. Sa figure de répulsion est tétraédrique (d’où la présence d’un
angle proche de 109,5°) et sa géométrie est coudée.
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


Les ions iodure et le diiode – Extrait Agrégation externe de Physique 2017
1.
Ecrivons les configurations électroniques des éléments azote et oxygène :

7N : 1s2 2s2 2p3 5 électrons de valence
2 2 4
8O : 1s 2s 2p 6 électrons de valence

Dans l’ion nitrate, il y a donc N = 5 + (3 * 6) + 1 = 24 électrons de valence soit 12 doublets électroniques à placer
sur la structure de Lewis :


O N O

O



2.
La formule de Lewis de la question précédente fait apparaître une liaison double NO différente des deux autres
simples, ce qui n’est pas en accord avec le fait que « les trois liaisons de cet ion ont la même longueur ».


3.
Il est possible d’écrire plusieurs forment mésomères de l’ion nitrate :




Une structure de Lewis plus correcte est obtenue en faisant une « moyenne » de ces trois formes de poids statistique
identique. La structure trouvée est appelée « hybride de résonance » :




La structure de Lewis établie à la question 1 permet de déduire la formule VSEPR de l’ion nitrate : AX3
La géométrie de cet ion est trigonale plane. Les angles observés sont donc bien égaux à 120° :


O

N
O O
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


4.
Configuration électronique de l’iode (en gras sont notes les électrons de valence) :

I : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5

L’ion triiodure I3– possède donc N = (7 * 3) + 1 = 22 électrons de valence.
11 doublets électroniques sont donc à placer sur la structure de Lewis :



I I I

La formule VSEPR de cet ion est AX2E3. Il s’agit donc d’une molécule linéaire
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


Température de fusion et polarité
1.
Les formules mésomères du phénol peuvent êtes écrites ainsi :


H H H H
O O O O




L’oxygène est porteur d’une charge + et le cycle d’une charge -. D’où le sens du moment dipolaire.


2.
Pour déterminer les moments dipolaires 1,2 du 1,2-méthylphénol et 1,3 du 1,3-méthylphénol, on peut utiliser une
construction graphique ou le théorème de Pythagore généralisé :

Cas du 1,2-méthylphénol :




Le moment dipolaire global s’écrit comme la somme vectorielle des moments dipolaires de chaque liaison (on
considère que le moment dipolaire des liaisons C-H est nul). Pour le déterminer on applique le théorème de
Pythagore généralisé :

(1,2)2 = (P)2 + (T)2 – 2.T.P.cos(120°) = (P)2 + (T)2 + T.P = (1,6)2 + (0,36)2 + 1,6 * 0,36 = 3,27
Soit 1,2 = 1,80 D



Cas du 1,3-méthylphénol :




1,3 = sin(60). P = 0,87 * 1,6 A.N. : 1,3 = 1,39 D
Philippe APLINCOURT
Master 1 MEEF Physique-Chimie


3.
La cohésion des solides résulte des interactions de van der Waals et de liaisons hydrogène entre molécules. Aucune
liaison hydrogène intramoléculaire n’étant possible, les molécules des deux isomères participent au même nombre de
liaisons hydrogène intermoléculaires. La différence observée pour les températures de f...

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