séries TD chimie

Universitd d'Alger
FASULTE *rililEDE$lblE
D'ALGER
Recueil der s€rier dtexercicer de
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Travaux dirigds de chimie - facultd de m6decine
$6rie 1,: Structures atomiques
Exercice 1
L. Que reprdsentent AetZdans le symbolisme des nucldides &X ?
Z. Donner. 6nambre de protons, de neutrons et d'Electrans des atomes et ioru;
suivants t V,
lr; lr- ; ttr-; *ic; rg*r$-; r*sFx-. u*o; t|rr; f,gr*; !r; sgfu;
=ffiFtrr'* ; 130; llr; llrrrs.
3. Quels sont les groupes d'isotopes parmi les atomes ci-qlessus ?
Exercice Z
Sachant que la masse du proton lrrp = 1,62339.10-27 k& celle du neutron rn6 =
3,.67479.LA-az kg et celle de l'6lecfron
lrre= 9,10850.10-s1 kg.
1. Exprimer ces masses en unit6 des masses amrniques {u}
2. Quel est le rapport enfre la rnasse du proton et celle de l'6lectron ? que peut-
on conclure ?
Donn6e: Na= $,St$.f $2r
Exercice 3
Le cuiwe naturel est composd de deux isotopes siables dont les masses atomiques sont
restrrectivement m ffff,uJ= 62.929 uet
rn fasfrrJ= 64.927 u
'1.. Indiquer la ccnstitution des ncyaux des deux isotopes.
?. Sachant que la rnasse atomlque du mdlange isotapiar.:e est de 53.540 u,
calculer l'abondance de chacun de ces deux isotopes.
Donnde: ZICuJ = lg
Exercice 4
Le premier isotope du silicium natul.el zsSi, de masse atomique m [28SiJ = Z'7.gg7 u, a
une abondance relative de 92.9Zga/a. Le deuxidme isotope zsSi, de masse atomique m
[:ESi] =28.978 u, a une abondance relative de 4.7o/a. Sachant que la masse atomique du
silicium naturel est de ZB.086 u:
t. Existe- il iin troisilme isotope ?
Z. Si oui, cillculer sa rnasse atomique.
Exercice 5
On considdre les atomes et les mol6cules suivantes :
1zC; lH; ze$i; 63Cu; 16(}; SifI*, CH+ i CuO
1. Exprimer la masse atomique du carbone, de l'oxyg&ne et de I'hydrogdne en
gramme.
Facult6 de m6decine- universit6 d'Alger septembre zotl page 1

Travaux dirigds de chimie - facultd de m6decine
2. Exprimer la masse moi6culaire du m6thane [CH+J en gramme.
3. Donner la masse molaire atomique, de chaque atome, exprimEe en gramme,
4, Donner Ia rnasse molaire mol€culaire, de chaque moldcule, exprimde en
gTamme.
Donn€es:
Masse atomique de C = 12,01tr.0 u;
Masse atomique de H= L,0079 u;
Masse atomique de Si= 28,0855 u;
Masse atomique de Cu= 63,5460 u;
Masse atomique de O= L5,9994 u;
1u = 1/N= 1,66.10'249,
Sdrie 2 : struf;crere Slectroni ue et tableau p6riodique
Exercice 1
L, Donner les propositions exactes parmi les jeux des quatre nombres quantiques
des dlectrons suivants ;
6iectron nImS
1
l. n10+1/2
.l 00-L12
342-1 +L/2
TL JI-2 -L12
4L+t +312
2. Que reprEsente chacun des nombres quantiques n, l, m, s caract6risant un
6lectron,
3. Classer ces 6lectrons par ordre d'6nergie croissant
Exercice 2
1. Soient les fonctions d'onde 6le.*tronique suivantes :
qrloo 1.F211 V3ro \1.t421 tlt432
D6terminer le type d'orbitales a.tcmiques ddfinies par ces foncticns d'onde.
2. Soient les sous couches suivantes : 3p, 4s, Sfet 3d,
a] Quels sont les nombres quantiques caractdrisant ces sous- couches
6lectroniques ?
bJ Classer ces sou.s- couches par ordre d'6nergies croissantes.
cJ Donner Ie nornbre d'orbitales atcmiques qui composent chaque sous-couche.
Exercice 3
Un €ldment X a la configuration Elecfronique suivante dans son €tat fondamental :
Lsz / Zsz?po / 3s4pa / 4s23d1o4p6f 5s24d5
FaculG de m6decine- Universit6 d'Alger septembre ?'AL4 Page 2

Travaux dirigds de chirnie - facult6 de m€deeine
1. Quei est le numf:rr: atornique de cet 6idment ?
2. Peut-on ath'ibuer un nombre de mass* i cet 6l6ment ?
3" Repr4senter le sous riiveau 4d6 h l'aide des cases quantiques, en prdcisant le
nornb:'e d'6lecrr*ns c6 Iibataires.
4. Donner les nor*bres quantiqlles n, l, m, et s des dlectrans apparides.
Exereice 4
Un 6l6ment a moitrs rie 24 6]ectrons et possdde un dlectron c6libataire.
1. Donner toutes les configurations 6lectroniques possibles correspondant ir cet
616rnent,
2'. Qr:elle est Ia eonflguratlon dlectrcnique de cet 6l€rnen1" et ssn num6ro atornique
sachant qu'il appartient i Ia p6riade du magnfsium, rzMS et i la colonne de
i'indium, +sln ?
3' Dnnner les valeurs des quafre norrrbres quantiques de I'rfiectron de plus haute
6nergie.
Exercice 5
Cn considdre les atomes et ir:ns suivants
res; ncl; *w.i cl'; Ko; zz'fi ; Ti*; s+$e
I' Donner les configurations dlectraniques des atomes et ians ci-dessus en
repr6sentant les 6lectrans de valence par Ia m€thode des cases quantiques.
?. indiquer la p6riode et le groupe de chaque atrnle, ainsi que la famille i laquelle iI
appartient {alcalins, halog}nes....,J.
3' Attribuer i chaque .atorne sr:n dlectron€gativitd I parmi les valeurs suivantes
calcul4es selcn Fauiing ; 0.9 ; 2.5 ; 1.3 ;3.0 ;2.4.
+. Donner les ir,rns les pius sLebles. Justifier., classer les 5 atomes par ordre
d-dcroissant d'6nerilie rf ionisatj*n.
5. L'6l6rnent poiessrum pcss*rL. Hne dnergie rte l-"* ioftisatifln de 4.34eV alors que
son dnergig ele ]dxe ionisatir:n est dr* 3L.e1, eV. Expliquer.
6. At|ribuer i chaque dl€ment slrn lsysil atcrnique {A"J parrni les valeurs suivantes :
1,t7 ;2.03 ; 0.99 ; 1.04 ; 1".32
Exencice 6
Soient 3 6l,6ments 4, I et D. L'aLorne A est un alcalin. i,a diffdrence des numfros
atomiques de A et B est 6gaie i 16. Ces deux 6|6ments appartiennent A la 4dme pdriode.
L'atome D posslde 3 €lectrons <.le valence et snn dlecfrr:n dc plus haute €nergie
{:orrespcind aux nombres quantiques suivants : n= ,+ ;l= 1 ; m= -1 ; s=+ 7f 2
1. Dfterminer les canfiguraticns dlecfroniques des dl€ments A, B et D
2. Indiquer la pSriode, le groupe et le blac de chaque 6i6ment
3. Ciasser les par ordre cloissant d'6nergie ,l'ionisation,
Facuit6 cc, m6decine- Unir.'ersit6 d,Alger septernbre zgL4 Fage 3

T'ravaux dirig6s de chimie - facultd de mddecine
S€rie 3 : Lfaisons chimique$
ffxercice t
Soient les li;iisans suivantes :
aJ C-F; Si-F; Ce-F bj S-F; S-Cl; 5-Br
1.' indiquer la liaison Ia plus polaire dans chacun des groupes pr6cddents.
Z, indiquer la polaritd sur chacune des iiaisons pr6c6dentes {$*, S J.
3. Classer les liaisrrns suivante.s ex fonction de leur caractire ionique croissant:
N-O ;Ca'O ; C-F; Br-Br; K-F
Hxercice 2
ilans f ion cio:i i'angle entrc tres ]iaiscn.s $-cl est dgal i l_00.. et ie moment dipolaire de la
iiaison CI-O, {prcr-cJ est 6ga! } l-,3,1S-Bt C.nr.
1' Donner la structure de Leri',ris;linsi que Ia g'€om*trie de I'ion clor-.
{."riculer le moment dipolair* trr de l'icn ClOa-.
7," Sachant gue le pourcentage du caract0re ionique clu llen Cl-O est 6gal i 3s/*, er1
ddduire la charge q et la distance <s d >r existanre enrre cret o.
3. {,e moment dipolaire de la mo!6cuie [a] est 69r! i 1,9D. on supFCIsera que Fc-u =0
r\
a. Calculer ,$c-ci der Ia liaison C-Cl dans ia maldcule [aJ.
b. Calcuier le mornent dipoiaire rle la rnoldcule ib].
s' Repr€senter sur les deux formes de Ia mol€cule l'erientation des rnoments
dipc,laires partiel et gtrobal,
On donne : e=1,6,10-1e C . 1D=3,33.10-ic C.n:
}J
,r'L t
{_.
/11
L,i
ci., C.::::::
IJ
(a] ibl
Sxereice 3
l,c il}otrnent $ipolaire du fiuorure d"hydrerg6ne HF';aut 6,0g.1$-3{, C.m. La distance }{-F
v;rr:t 0,917 * tri ,8, = !{1-ro s;.
i I Calculer Ia valeur du rnoment dipclaire p cle FIF si la liaison 6tait purement ionique
{ii., F-i.
iii lin d6duire le pourcentage cl'ionlcir{' I cle
F;rnnde:
Ci:arge de l'6lecfron : e = 1,6.1$-ie C.
la liaison HF.
Facuit€ de mdCecine- Universitd d'Alger septembre 2014 Page 4