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CH1 CH2 Classification
périodique, molécules et cristaux
Devoir maison no 7
Exercice 1 Quelques composés azotés
L’élément azote se trouve dans les engrais sous des formes très diverses. On le rencontre notamment sous forme d’ions nitrate
NO3− et ammonium NH+
4 dans le nitrate d’ammonium NH4 NO3 .
Le nitrate d’ammonium est préparé par réaction entre l’acide nitrique HNO3 et l’ammoniac NH3 .
On donne pour chaque atome:
Atome
Numéro atomique
Masse molaire
(g · mol−1 )
H
1
N
7
O
8
1,0
14,0
16,0
(1) Donner la structure électronique de l’atome d’azote et de l’atome d’oxygène.
(2) Dénombrer leurs électrons de valence puis donner leur schéma de Lewis.
(3) Donner (en justifiant) leur position dans la classification périodique.
(4) L’arsenic (de symbole As) est situé dans la même colonne que l’azote mais deux lignes plus bas. Donner en justifiant sa
configuration électronique puis son numéro atomique Z.
(5) Écrire la réaction de formation du nitrate d’ammonium.
(6) Écrire les formules de LEWIS de l’acide nitrique (sachant que l’atome d’hydrogène est porté par un atome d’oxygène et
qu’il n’y a pas de liaison O
O) et de l’ammoniac.
Le protoxyde d’azote N2 O connu pour ses propriétés enivrantes ("gaz hilarant"), est obtenu par décomposition thermique du
nitrate d’ammonium.
(7) Proposez une formule de LEWIS pour le protoxyde d’azote sachant que les deux atomes d’azote sont liés entre eux et
que la molécule est linéaire (non cyclique).
La synthèse de l’acide nitrique fait intervenir les espèces chimiques suivantes: NO, NO2 , N2 O4 et HNO2 .
NO et NO2 et sont des radicaux libres (ils ont un électron célibataire, porté par l’atome d’azote) et N2 O4 est obtenu par
dimérisation (association de deux molécules identiques) de NO2 .
Aucune de ces molécules ne fait intervenir de liaisons O
d’oxygène.
O. Les atomes d’hydrogènes éventuels sont portés par un atome
(8) Donner les représentations de LEWIS de ces quatre molécules.
(9) L’anhydride nitreux N2 O3 est un composé instable. À température ambiante, il se décompose totalement en NO et NO2 .
En déduire une représentation de LEWIS de N2 O3 .
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