S 9 : Activité Lewis : Correction 1
1. Quelles sont les configurations électroniques des atomes d'Oxygène, de Chlore et d’Hydrogène ? Pour l'oxygène O : 1s2 2s2 2p4.
Pour le chlore Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Pour l'hydrogène H : 1s1.
2. Quelle est la couche de valence des atomes d’Oxygène, de Chlore et d’Hydrogène ?
Et Combien ces atomes possèdent d’électrons de valence ? En déduire les schémas de Lewis des atomes de Chlore et Hydrogène.
Atome Oxygène Chlore Hydrogène
Couche de valence 2 3 1
Nombre d'électron(s) 6 7 1
Schéma de Lewis
3. Dans leur schéma de Lewis ; Combien y-a-t-il d’électrons représentés ; autour de l’atome d’Oxygène ? Autour de l’ion Oxygène ? Justifier ces nombres d’électrons.
Atome O : 6 : Ce nombre correspond au nombre d'électrons se situant sur la dernière couche.
Ion O2- : 8 : Afin de respecter la règle de l’octet (ou il possède la même configuration électronique du gaz noble le plus proche (Ne)) ; l’atome d’oxygène gagne 2 électrons et devient l’ion oxygène.
4. Que représentent les différents traits du schéma de Lewis de la molécule d’Eau ?
5. Vérifiez que dans schéma de Lewis de l’ion Oxonium, les différents atomes vérifient bien les règles de l’Octet ou du Duet.
6. Comment expliquez-vous que l’atome d’Oxygène puisse faire 2,1 ou 3 liaisons de valence, selon les schémas de Lewis proposés ?
Lorsque l'atome forme 1 ou 3 liaisons de valence ; il forme un ion. (ClO- ou H3O+).
Lorsque l'atome forme 2 liaisons de valence ; il forme une molécule. (H2O).
Dans tout les cas, il respecte la règle de l'octet.
7. L’atome d’Oxygène peut se retrouver dans de nombreuses entités chimiques, comme l’acide hypochloreux HClO ou l’ion Hydroxyde HO- ; Représenter les schémas de Lewis de ces 2 entités.
Act
De la configuration électronique au schéma de Lewis
Constitution et Transformation de
la matière Séquence 9
Cl H
O
O
Molécule d’Eau
H
H O
Molécule d’Eau
H H
Doublets non-liants Doublets liants
Pour l'oxygène : O
3 Doublets liants => 6 électrons 1 doublet non-liant => 2 électrons Total => 8 électrons La règle de l'octet est vérifiée.
Pour l'hydrogène : H
1 doublet non-liant => 2 électrons Total
=> 2 électrons La règle du duet est vérifiée.
O
Ion Oxonium
H H
H
+
H
Ion Hydroxyde
O
-C l
Acide Hypochloreux
O H
S 9 : Activité Lewis : Correction 2
8. Représenter les schémas de Lewis des molécules de Phosgène (COCl2) et de Trifluorure d’azote (NF3).
Phosgène : COCl2 : composée d'1 atome de carbone (C) ; 1 atome d'oxygène (O) et 2 atomes de chlore (Cl).
Atome. Carbone C : Z = 6 Oxygène O : Z = 8 Chlore Cl : Z = 17
Configuration électronique. 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Nombre électron(s) de
valence. 4 6 7
Nombre d'électron(s) manquant(s) pour établir la règle du duet ou de l'octet.
4 2 1
Nombre de doublet(s) liant(s). 4 2 1
Nombre de doublet(s)
non-liant(s). 0 2 3
Schéma de Lewis des atomes.
Schéma de Lewis de la molécule.
Trifluorure d’azote : NF3 : composée d'1 atome d'azote (N) et 3 atomes de fluor (F).
Atome. Azote N : Z = 7 Fuor F : Z = 9
Configuration électronique. 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p5
Nombre électron(s) de valence 5 7
Nombre d'électron(s) manquant(s) pour établir la règle du duet ou de l'octet.
3 1
Nombre de doublet(s) liant(s). 3 1
Nombre de doublet(s)
non-liant(s). 1 3
Schéma de Lewis des atomes.
Schéma de Lewis de la molécule.
O Cl
C
Cl O C
Cl
N
N F F
F
F
S 9 : Activité Lewis : Correction 3
9. Représenter les schémas de Lewis des ions Ammonium (NH4+) et Méthanoate (HCOO-).
Ions Ammonium : NH4
+ : composée d'1 atome d'azote (N) et 4 atomes d'hydrogène (H).
Atome. Azote N : Z = 7 Fuor H : Z = 1
Configuration électronique. 1s2 2s2 2p3 1s1
Nombre électron(s) de
valence. 5 1
Nombre d'électron(s) manquant(s) pour établir la règle du duet ou de l'octet.
3 1
Nombre de doublet(s) liant(s). 3 1
Nombre de doublet(s)
non-liant(s). 1 0
Schéma de Lewis des atomes.
Schéma de Lewis de l'ion : 2 hydrogènes ne peuvent pas faire une liaison entre eux.
Méthanoate : HCOO- : composée d'1 atome de carbone (C), 1 atome d'hydrogène (H) et 2 atomes d'oxygène (O).
Atome Carbone C : Z = 6 Hydrogène H : Z = 1 Oxygène O : Z = 8
Configuration électronique. 1s2 2s2 2p2 1s1 1s2 2s2 2p4
Nombre électron(s) de
valence. 4 1 6
Nombre d'électron(s) manquant(s) pour établir la règle du duet ou de l'octet.
4 1 2
Nombre de doublet(s) liant(s). 4 1 2
Nombre de doublet(s)
non-liant(s). 0 0 2
Schéma de Lewis des atomes.
Schéma de Lewis de l'ion :
N H
N H H H + H
C H O
O O C H
-
S 9 : Activité Lewis : Correction 4
10. Le schéma de Lewis de la molécule de Trichlorure d’aluminium (AlCl3) est représenté ci-contre : - Que peut signifier le rectangle au-dessus de l’atome d’Aluminium ?
- Quelle est la particularité de cette molécule ?
Le rectangle représente une lacune ; il manque un doublet d'électrons pour vérifier la règle de l'octet.
Le chlorure d'aluminium (AlCl3) aussi appelé trichlorure d’aluminium, ou chlorure d'aluminium(III), est un sel d'aluminium et de chlore. La forme anhydre possède une structure particulière : bien qu'étant un halogénure d'un métal très électropositif, les liaisons chimiques sont principalement covalentes et non pas ioniques comme on pourrait s'y attendre. Cela a notamment pour conséquence qu'AlCl3 possède des températures de fusion et de sublimation basses (178 °C pour cette dernière), et qu'à l'état liquide, il conduit mal l'électricité contrairement aux halogénures ioniques comme le chlorure de sodium.
