Le 09 juin 2020
Bonjour à vous toutes,
J’espère que vous allez bien ainsi que vos proches. Voici venir la fin de cette drôle d’année scolaire. Nous savons maintenant que nous n’aurons plus cours ensemble.
J’ai vraiment apprécié le groupe et j’espère ne pas vous avoir fait trop souffrir. Nous avons vu toute la matière de Physique (le plus difficile !) ainsi qu’une grande partie de la chimie. Vous avez toutes réussi ce cours d’option sciences, je suis fière de vous. J’aurais aimé évidemment que nous puissions finir les matières ensemble mais les circonstances en ont décidé autrement.
Le cours de chimie se poursuit en quatrième sur base de ce qui a été travaillé cette année. Je vous invite, surtout celles qui ont moins travaillé ce cours ces dernières semaines, à revoir ces notions un peu avant la rentrée de septembre. Ceci facilitera votre début d’année en option sciences.
Je souhaiterais que vous répondiez au dernier quiz de chimie en cliquant sur le lien https://b.socrative.com/login/student et en indiquant dans le room name « MPPIRARD ». Merci d’indiquer dans l’ordre : votre prénom et votre nom, ce sont des exercices sur la valence. Ceci me permet de savoir si chacune reçoit bien les informations et si vous ne rencontrez pas trop de difficultés. N’hésitez pas à me poser des questions par mail.
Si certaines d’entre vous désirent des exercices complémentaires, contactez-moi.
Je ne donnerai donc plus aucune nouvelle matière car aller plus loin sans pouvoir vérifier votre compréhension n’a pas beaucoup de sens.
J’espère comme nous tous, que l’amélioration actuelle va enfin nous permettre de voir la fin de cette pandémie. J’ose donc vous souhaiter de vraies bonnes vacances !
M.P.Pirard
La valence.
1)
Introduction.
L’électrolyse nous a permis de déterminer la composition d’une molécule d’eau. Mais, pourquoi la formule de l’eau est-elle H2O et pas H4O2 ?
De même, pourquoi les atomes H et le groupement SO4 forment-ils la molécule H2SO4 et pas H3SO4 ?
Les associations des atomes pour former des molécules qu’elles soient simples ou composées ne sont donc pas dues au hasard.
Existe-t-il une loi qui dicte le nombre et la nature des atomes qui se lient entre eux ? Utilisons ce que nous savons déjà pour le savoir !
- Nous savons que les possibilités de liaison d’un atome dépendent d’électrons situés sur la couche de Bohr la plus éloignée du noyau.
- Nous savons également que l'électronégativité des atomes caractérise leur capacité à
attirer les électrons
d’un autre atome lors de la formation d’une molécule.
2. Recherche de la valence
Observation de quelques formules de molécules courantes:
Quelles sont les caractéristiques communes entre toutes ces formules chimiques?
Elles possèdent toutes de l’hydrogène
Quelles sont les différences?
Le nombre d’atomes d’hydrogène est différent
Conclusion
Un élément atomique a une capacité qui lui est propre à se lier à un nombre précis d’atomes H.
Définition début
La valence d'un atome (ou groupement) est la capacité qu’a cet atome à se lier avec un atome d'hydrogène.
Autrement, dit, c'est le nombre maximum d'atomes d'hydrogène avec lequel un autre atome peut se lier.
La valence s’écrit en chiffre romain : N : valence III F : valence I O : valence II
Nous voyons ici que la valence peut être représentée par « des bras » que possèderait un atome (ou groupement d’atomes) lui permettant de se lier avec d’autres atomes ou groupements d’atomes.
Les valences dans la famille a
La valence et le tableau périodique
Certaines valences sont liées aux familles « a » du TP et donc au nombre d’e- composant la couche périphérique.
Observation :
La valence est croissante de Ia à IVa puis décroit jusqu’à 0 pour la famille VIIIa Conclusion :
Les éléments de la famille Ia ont la valence I, famille IIa : valence II, famille IIIa : valence III, famille IVa : valence IV mais famille Va : valence III, famille VIa : valence II, famille VIIa :
valence Iet famille VIIIa : valence 0.
La valence correspond généralement au nombre d’électrons « célibataires ou seuls » sur la couche périphérique ou si vous préférez au nombre d’électrons que vont avoir tendance à perdre ou gagner un atome pour devenir stable (rappel de la formation des ions).
Remarques :
Certains atomes ont plusieurs valences.
La valence des groupements : les groupements d’atomes possèdent aussi une valence ! Voici les valences des principaux groupements
VALENCE I VALENCE II VALENCE III
hydroxyde (OH) carbonate (CO
3) phosphate (PO
4) nitrate (NO
3) sulfate (SO
4) phosphite (PO
3)
nitrite (NO
2) sulfite (SO
3)
Remarque : la valence des familles b, n’est pas abordée en troisièmes.
3.Créons un modèle des molécules
Pour former une molécule, nous devons donc lier des atomes entre eux en tenant compte de leur valence.
Par exemple: la molécule la molécule d’eau : H2O
LA VALENCE est le nombre de liens que possède un atome lui permettant de s’associer avec un ou plusieurs autres atomes ou groupements d'atomes pour former une
molécule.
Ia IIa IIIa IVa Va VIa VIIa VIIIa
Autre exemple :
Si des atomes d’azote (N) sont mis en présence d’atomes d’hydrogène (H), quelle association stable sont-ils susceptibles de former : N2H, NH, NH3, N2H5 ?
Pour répondre à cette question, il faut tenir compte du nombre de « bras » de valence sur chaque atome.
La molécule formée est stable si tous les bras de valence des atomes sont liés.
Par exemple :
donc la formule de la molécule est
NH
3N’oublie cependant pas que ce modèle correspond à une « mise en commun » d’électrons, pour satisfaire l’offre et la demande des atomes en présence.
Élément chimique azote hydrogène
Symbole d’atome N H
Famille de l’atome Va Ia
Valence de l’atome III I
Modèle avec les
bras de valence N H
Exercices :
Recherche dans le Tableau Périodique les informations qui te permettront de trouver la molécule formée par :
Mg et Cl
Modèle de la molécule :
Formule de la molécule :
Ca et O
Al et O
C et H
Élément chimique Symbole d’atome Famille de l’atome Valence de l’atome
Correction des exercices :
1)
Mg et Cl
Modèle de la molécule : Formule : MgCl2
2)
Ca et O
Formule CaO3)
Al et O
4)C et H
Élément chimique Magnésium Chlore
Symbole d’atome Mg Cl
Famille de l’atome IIa VIIa
Valence de l’atome II I
Deuxième méthode = Méthode du Chiasme !
On peut se simplifier la vie et gagner du temps quand on a compris comment trouver la formule moléculaire grâce à la valence.
En effet, au lieu de dessiner tous les bras de valence on peut utiliser cette méthode ! Méthode du chiasme
Symboles atomiques N
O Valence (chiffre
romain !)
III II
Croiser les valeurs On obtient l’indice donc le nombre d’atomes ou groupements
2 3
Placer alors ces valeurs en indice et former la formule moléculaire
N2O3
Attention : si les indices sont divisibles par un même chiffre, une simplification doit être réalisée.
Exemple :
C O
IV II
2 4
C
2O
4 devientCO
2!
Exercices À l’aide du tableau périodique, établis la formule chimique des molécules formées des atomes et/ou des groupements suivants en utilisant la méthode du chiasme :
K et OH H et S Fe(III) et OH Al et O Na et SO4
Correction :
K et OH = KOH I I
1 1
Al et O = Al2O3
III II
2 3
H et S = H2S
I II
2 1
Fe(III) et OH = Fe(OH)3
III I
1 3
Na et SO4 = Na2SO4 I II
2 1
Si vous désirez obtenir d’autres exercices, contactez- moi ! Je vous félicite si vous êtes arrivées jusqu’ici ! Bravo !
