Interro constitution de la matière

Interrogation 2° PHYSIQUE-CHIMIE

mercredi 26 novembre 2008

I

La classification périodique simplifiée des éléments

H He

C N O Ne

Mg Ga

1) Placer les éléments Si (Z = 14) et Be (Z = 4) 2) Donner la structure électronique de Mg et O.

3) Placer les halogènes (F, Cl et Br) puis les alcalins (Li, Na et K) sachant que ces éléments sont donnés par numéro atomique croissant.

4) Déduire du tableau les ions qui peuvent se former à partir des atomes Br, Mg, Na, Ne et O. Justifier les réponses.

5) Les atomes B et Al donnent les ions B³⁺ et Al³⁺ ; sachant que B précède Al, donner le numéro atomique de ces éléments, la structure électronique des ions et les placer dans la classification périodique.

6) L’ion S^2- a pour structure électronique (K)²(L)⁸(M)⁸. En déduire la structure électronique de l’atome S et placer cet élément dans le tableau.

II

L’élément P est dans la 3° période et la 5° colonne.

1) Combien de couches électroniques a-t-il ?

2) Combien d’électrons a-t-il sur sa dernière couche ?

3) En déduire sa structure électronique et son numéro atomique Z.

III

Les composés ioniques sont des corps constitués d’ions positifs et négatifs ; ils sont électriquement neutres donc ils ont autant de charges positives que de charges négatives.

Compléter le tableau suivant :

Nom du composé Les ions qui le forment Formule statistique du composé à l’état solide sulfure de sodium Na⁺ ; S^2-

iodure de magnésium Mg²⁺ ; I^- chlorure de calcium Ca²⁺ ; Cl^- oxyde d’aluminium Al³⁺ ;O^2-

IV

On donne les ensembles et les données suivants : 1) 8 neutrons, 7 protons, 7 électrons

2) 10 neutrons, 8 protons, 10 électrons 3) 8 neutrons, 8 protons, 8 électrons 4) 1 neutron, 1 proton, 0 électron.

Donner le nom de l’élément chimique correspondant à chaque ensemble. Préciser dans chaque cas s’il s’agit d’un atome, d’un anion ou d’un cation et donner sa formule.

Parmi ces ensembles, existe-t-il des isotopes ? Justifier la réponse en donnant la définition de l’isotopie.

V

Le lithium (Li) possède deux isotopes. Le premier (abondance dans la nature : 10%) a 3 neutrons, le deuxième (90%) en a 4. Calculer (en justifiant) la masse moyenne d’un atome de lithium (exprimer le résultat avec 2 chiffres significatifs). On pose mp = mn = 1 (unité de masse).

VI

Structure électronique

1) Donner la structure électronique du carbone et du phosphore (P).

2) Combien de liaisons de covalence (doublets liants) peuvent former chacun de ces atomes ?

VII

Pour les molécules d’eau, de méthane et d’ammoniac, donner : 1) la représentation de Lewis,

2) la forme géométrique, 3) la représentation de Cram.

La molécule de méthane est constituée d’un atome de carbone et de quatre atomes

d’hydrogène et la molécule d’ammoniac est constituée d’un atome d’azote et de trois atomes d’hydrogène.

VIII

Donner la représentation de Lewis des molécules qui ont les formules brutes suivantes :

C2H6, CH5N, HCN, C2H6O, COCl2, HCCl3, C3H6.

IX

Un atome de phosphore se lie avec des atomes d’hydrogène pour donner une molécule de phosphure d’hydrogène.

1) Donner le nombre de liaisons de covalence possibles pour chaque atome.

2) Donner le nombre de doublets liants et non liants du phosphore.

3) Donner la représentation de Cram du phosphure d’hydrogène.

X

La molécule d’acide nitreux a pour formule HNO2.

Pour chaque formule ci-dessous, dire si elle est correcte ou fausse et justifier la réponse.

XI

On donne les formules semi-développées incomplètes suivantes :

1) Compléter ces formules sans modifier l’enchaînement donné.

2) Ces molécules correspondent-elles à des isomères ? Expliquer en donnant la définition de l’isomérie.

XII

Donner tous les isomères correspondant à la formule C2H4Cl2 puis à la formule C5H12.