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Chapitre 2 : Molécules et solvants Exercices TD Molécules et solvants Exercice

Chapitre 2 : Molécules et solvants Exercices TD Molécules et solvants Exercice n°1 : Représentations de Lewis de molécules : Écrire la représentation de Lewis des composés covalents et des ions suivants, en précisant si l’atome central (atome souligné) respecte la règle de l’octet. a) BBr3 b) PH4 + c) CN d) ClF3 e) I3 + f) COCl2 g) I3 - Exercice n°2 : Mésomérie en chimie minérale : Écrire les formules mésomères associées aux ions suivants : a) ion hydrogénophosphate HPO4 2– b) ion nitrate NO3 – c)ion sulfate SO4 2– d) ion azoture N3 – e) ion thiocyanate SCN– Exercice n°3 : Mésomérie en chimie organique : Donner les formules mésomères des systèmes conjugués suivants : a) b) c) d) Exercice n°4 : Systèmes conjugués : Parmi les systèmes suivants, lesquels sont conjugués ? Justifier. Exercice n°6: Ions de l’arsenic : Dans la colonne du tableau périodique comprenant l’azote, on trouve également, à la quatrième période, l’arsenic As. Cet élément est susceptible de donner les ions arsénites AsO3 3 et arséniates AsO4 3. 1. Donner la configuration électronique de l’arsenic. 2. Donner une représentation de Lewis des ions arsénites AsO3 3 et arséniates AsO4 3, sachant que chaque oxygène n’est lié qu’à l’atome d’arsenic. PCSI, Lycée de l’Essouriau, 2014/2015 1 O NH2  O A B C D E F G H I C H2 C CH2 O O O Chapitre 2 : Molécules et solvants Exercices 3. Dans chacun de ces deux ions, les liaisons As−O ont la même longueur, mais elles sont différentes d’un ion à l’autre. a) Comment peut-on rendre compte de l’égalité des longueurs de liaison dans chaque ion ? b) Expliquer la différence de liaison observée entre les deux ions. 4. Déterminer la géométrie de ces deux ions à l’aide du modèle VSEPR. Exercice n°7: Géométries de molécules : Donner la géométrie des molécules et ions de l’exercice 1 Exercice n°8: Composés du phosphore : 1. Donner la configuration électronique de l’atome de phosphore 15P. À quelle période du tableau périodique appartient-il ? Citer un autre élément de la même colonne. 2. Donner les représentations de Lewis des composés phosphorés suivants : trichlorure de phosphore PCl3, pentachlorure de phosphore PCl5, anion hexafluorophosphate PF6 . 3. En utilisant la méthode VSEPR, représenter la structure géométrique des composés précédents. Nommer le polyèdre de coordination de l’atome de phosphore. 4. De tels composés peuvent-ils exister en remplaçant le phosphore par l’azote ? Exercice n°9: Généralités sur quelques composés azotés : Le nitrate d'ammonium NH4NO3 ou ammonitrate est préparé par réaction entre l'acide nitrique et l'ammoniac. a) Écrire les représentations de Lewis de l'ammoniac NH3 et de l'acide nitrique HNO3 (ou HONO2). b) Donner la géométrie VSEPR de ces deux molécules autour de l'atome d'azote. c) Écrire l'équation de la réaction entre l'ammoniac et l'acide nitrique. Exercice n°10: Composés interhalogénés Les halogènes forment entre eux des composés, appelés interhalogénés, dont la structure peut être prévue à l'aide de la théorie VSEPR. 1. Écrire une formule de Lewis puis proposer une géométrie pour les composés suivants : a) ClF3 b) BrF5 c] ClF4 + d] BrF4 - 2. Proposer une géométrie pour les ions ClF2 + et ClF2 - . 3. L'angle Cl-F-Cl dans l'ion ClF2 + est voisin de 105°. Proposer une interprétation. Exercice n°11: Déformation des angles de valence : 1. Donner la formule de Lewis et la géométrie de la molécule SOF4 (le soufre constitue l'atome central). Les angles de valences F-S-F sont-ils tous identiques ? 2. Donner la formule de Lewis et la géométrie de la molécule de dichlorure de sulfuryle SO2Cl2. Pour cette molécule, les angles de valence sont de 100° et 123°. Attribuer, en justifiant, ces deux valeurs aux angles de liaison ClSCl et OSO PCSI, Lycée de l’Essouriau, 2014/2015 2 Chapitre 2 : Molécules et solvants Exercices Exercice n°12: Composés du soufre : 1. Donner la structure électronique de l'oxygène et du soufre et comparer leur électronégativité. 2. Écrire la représentation de Lewis, prévoir la géométrie et représenter les espèces suivantes : H 2S, SO2, SO3. On donnera une valeur approximative des angles entre liaisons. 3. Pour chacune des molécules précédentes, discuter l'existence d'un moment dipolaire. Préciser son orientation sur un schéma. Exercice n°13 : Testez-vous 1. Entre le methane CH4 et le bromométhane CH3Br, quelle interaction de Van der Waals ne se développe pas? a) Interaction de type Keesom b) Interaction de type Debye c) Interaction de type London 2. Quel est l’ordre de grandeur de l’énergie d’une interaction de Van der Waals ? a) Quelques kJ.mol-1 b) Quelques 100 kJ.mol-1 c) Quelques 1000 kJ.mol-1 3. Il peut se développer une liaison hydrogène entre le méthane et l’eau ? a) Vrai b) Faux 4. Il peut se développer une liaison hydrogène entre l’ammoniac NH3 et l’eau ? a) Vrai b) Faux 5. Dans la série HCl, HBr, HI, quelle est à priori la molécule la plus polarisable ? a) HCl b) HBr c) HI 6. En spectroscopie infra-rouge, lorsqu’un groupement OH établit des liaisons hydrogène (OH lié), on observe : a) Un déplacement de la bande d’absorption par rapport à la situation sans liaison hydrogène b) Un élargissement sans déplacement de la bande d’absorption par rapport à la situation sans liaison hydrogène c) Une perte d’intensité de la bande d’absorption par rapport à la situation sans liaison hydrogène 7. La cyclohexanone est un solvant : a) Polaire protique b) Polaire aprotique c) Apolaire PCSI, Lycée de l’Essouriau, 2014/2015 3 Chapitre 2 : Molécules et solvants Exercices 8. L’eau est un solvant : a) Polaire protique b) Polaire aprotique c) Apolaire 9. Le benzène est un solvant : a) Polaire protique b) Polaire aprotique c) Apolaire Exercice n°14 : Forces intermoléculaires: 1) Interpréter les températures de fusion et débullition des dihalogènes : PCSI, Lycée de l’Essouriau, 2014/2015 4 uploads/Geographie/ chapitre-2-molecules-et-solvants-exercices-exercice-n01-representations-de-lewis-de-molecules.pdf