Liaisons chimiques (série 2)
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Les liaisons Rappel cours : De l’atome aux édifices chimiques : Pour acquérir une plus grande stabilité chimique, les atomes tendent à saturer leur couche électronique externe à deux électrons (règle du «duet ») ou à huit électrons (règle de l'octet). La liaison covalente simple consiste en une mise en commun par deux atomes d'un doublet d'électrons. Les atomes sont plus stables à l'état associé qu'à l'état isolé. Dans la représentation de Lewis d'une molécule on représente les doublets liants et non liants par des tirets. Chaque atome d'une molécule possède la structure électronique du gaz rare le plus proche dans la classification périodique des éléments. L'électronégativité d'un atome lié caractérise son pouvoir attracteur sur les électrons de liaison. Une liaison covalente polarisée associe deux atomes d'électronégativités différentes. La liaison covalente entre deux atomes identiques est dite symétrique, elle est non polaire. La liaison covalente entre deux atomes différents est dite dissymétrique ; elle est polaire. La liaison ionique est la limite d'une liaison covalente fortement polaire (différence d'électronégativité très importante) ; elle est de nature électrostatique, elle lie deux ions de signes opposés. Classification périodique des éléments chimiques Dans la classification périodique, les éléments sont classés en lignes et en colonnes par numéro atomique croissant. Les éléments dont les atomes ont le même nombre de couches électroniques occupées sont placés dans la même ligne (période), Les éléments dont les atomes ont le même nombre d'électrons sur la couche externe (ou électrons de valence) sont placés dans la même colonne (groupe). La position d'un élément dans le tableau périodique est définie par le numéro de la ligne et le numéro de la colonne. Le numéro de la ligne correspond au nombre de couches électroniques occupées par les électrons. Le numéro de la colonne correspond au nombre d'électrons sur la couche externe de l'atome. Les éléments d'une même colonne forment une famille et possèdent des propriétés chimiques assez voisines. Ils peuvent donner des ions monoatomiques de même charge. Exercice n°1 : Pour chacune des molécules suivantes : Calculer le nombre de doublets à répartir dans leur représentation de Lewis; Placer ces doublets (liants et non liants) pour établir la représentation de Lewis. Dihydrogène : H2 ; dichlore : Cl2 ; diazote : N2 ;dioxygène : O2 ; sulfure d'hydrogène : H2S ;éthylène : C2H4 Dioxyde de carbone : CO2 ; monochlorométhane : CH3Cl et chlorure d'hydrogène : HCl ; phosphure d'hydrogène : PH3 ;trichlorométhane : CHCl3 et acétylène : C2H2 Données : numéros atomiques des éléments : H:Z=1;C:Z=6;N :Z=7;O:Z=8;S:Z=16;C1:Z=17 et P :Z=15 Exercice n°2 : On donne les numéros atomiques des éléments : hydrogène H (Z = 1), néon Ne (Z = 10), sodium Na (Z= 11), soufre S (Z= 16). a. Ecrire la répartition électronique de l'atome de chacun de ces éléments. b. Parmi ces atomes, quels sont ceux qui peuvent former des ions stables? Justifier la réponse. c. Ecrire la formule de chacun de ces ions et sa répartition électronique. d. Les atomes d'hydrogène et de soufre peuvent-ils former des liaisons covalentes ? Justifier la réponse. e. Donner la représentation de Lewis et la formule de la molécule formée d'atomes de soufre et d'hydrogène. Exercice n°3: 1) a- Donner la répartition électronique de l’atome 126 C b- Situer l’élément carbone dans le tableau périodique 2) a- Donner la répartition électronique du chlore sachant que son numéro atomique est égal à 17. b- Combien de liaisons covalentes peut établir l’élément carbone avec l’atome de chlore .justifier. c- Situer l’élément dans le tableau périodique. 3) Quel est le plus électronégatif entre le carbone et le chlore ? Justifier. 4) Donner le schéma de Lewis de la molécule CCl4 et placer les fractions de charges (+δ) et (-δ) sur les atomes de cette molécule. Exercice n°4: L'azote a pour numéro atomique Z = 7. a. Quel est le numéro atomique de l'élément qui le précède dans la classification périodique ? Quel est son nom ? b. Quel est le numéro atomique de l'élément qui le suit dans la classification ? Quel est son nom ? c.Quel est le numéro atomique de l'élément situé au-dessous dans la classification ? Quel est son nom ? Exercice 5 : 1) L’atome de chlore Cl appartient a la 7ème colonne et a la 3ème ligne .Déterminer son numéro atomique Z. 2) a) Déterminer le numéro atomique des atomes suivants : l’atome de fluor F ,situé juste au dessus de l’atome de chlore l’atome de soufre S situé juste à gauche de l’atome de chlore . b) Classer par ordre d’électronégativité croissante ces trois atomes. 3)On considère les liaisons covalentes dans les molécules suivantes : HF ; HCl ; Cl2 ;H2S . Ces liaisons sont –elles polaires ? Justifier la réponse Dans le cas ou la liaison est polaire placer les fractions de charge sur chaque atome . Exercice 6 : On considère les éléments suivants : P(Z=15) ; Cl(Z=17) ; Na(Z=11) et S(Z=16). 1) Préciser la position de chaque élément chimique dans le tableau de classification périodique .Justifier la réponse. 2) Donner la classification par ordre d’électronégativité croissante ces éléments .Justifier la réponse. ( Electronégativité croissante) 3) Donner le schéma de Lewis de chaque atome et en déduire en justifiant le nombre de liaisons covalentes que peut établir chaque élément chimique. 4) En se basant sur le schéma de Lewis , expliquer la formation de la molécule de PCl 3 a partir des atomes qui le constituent . 5) Préciser en justifiant la nature des liaisons . Placer les fractions des charges sur chaque atome lié. Exercice 7 : 1-soient les molécules suivantes : F2 et HF. Le doublet de liaison est-il équitablement réparti entre les atomes de ces molécules ? Justifier la réponse. Quel type d’ions l’élément fluor a-t-il tendance à donner ? 2-La liaison H-F est-elle polaire ? si oui, placer les fractions de charge sur chaque atome. 3-En se référant à la classification périodique des éléments ; quel est le type de liaison(covalente ou ionique) que peuvent établir les atomes suivants : a) l’atome de sodium(Na) et l’atome de fluor ( F). l’atome de carbone ( C) et l’atome de fluor( F). Exercice 8 1) Compléter le tableau suivant en précisant dans chaque case vide le symbole de l’ion ou la formule du composé ionique correspondant. ions F- Na+ Al3+ ……………. ……………….. ……..…….. MgF2 SO42- …….……… ……….……. ………..……. ………….…. Na2O ……………… ……….……..
