Énoncé - L`UTES

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1!
Université*Pierre*et*Marie*Curie!!!!!!!!!!!!!!!!!1C001!
Licence!1ère!année! ! ! ! ! !!!!!!!!!!!!!!!!!Chimie!:!Structure!et!Réactivité!
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Contrôle*Continu**1*
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17!Octobre!2013!
Durée!:!60!mn!
!"#$%&'(%&')*+",&%&'-"./%,$'0$)%'1#&$.2.*%&'
3%#(%&'(%&'45(4#(5$).4%&'-%'$6+%'4"((78%'&",$'5#$").&*%&'
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Exercice*1*:*durée*indicative*30*mn*
Le!lithium!a!un!numéro!atomique!Z!=!3.!Son!énergie!de!première!ionisation!est!Ei,1!=!5,4!
eV.!Son!énergie!de!deuxième!ionisation!est!Ei,2!=!75,6!eV.!
1/*Structure*électronique*
1.1.!Écrire!la!configuration!électronique!de!l’atome!de!lithium!à!l'état!fondamental.!
1.2.!Écrire!l’ensemble!des!nombres!quantiques!associés!à!chaque!électron!de!l’atome!de!
lithium!dans!son!état!fondamental.!
1.3.!Représenter!schématiquement!la!(les)!orbitale(s)!atomique(s)!de!l’(des)!électron(s)!
de!valence!du!lithium!à!l’état!fondamental.!
2/*Énergies*d’ionisation*
2.1.!Définir!l’énergie!d’ionisation!d’un!atome.!Comment!cette!grandeur!évolueTtTelle!dans!
le!tableau!périodique!?!
2.2.!Écrire!les!équations!correspondant!aux!1ère,!2ème!et!3ème!ionisations!de!l’atome!de!
lithium.!!
2.3.! Une! radiation! lumineuse! de! longueur! d’onde! λ =! 120! nm! peutTelle! permettre! de!
réaliser!la!première!ionisation!de!l’atome!de!lithium!?!!
9",,*%&':';'<'=>=' × '?@ABC'DE&'F'4'<'B' × '?@G'HE&A?'F'%'<'?>=' × '?@A?I'J'
2.4.! Sachant! que! Li2+!est!un!ion!hydrogénoïde,! donner! l’expression! littérale! de! son!
énergie.!Calculer!l’énergie!de!son!état!fondamental!en!eV!et!en!kJ.mol–1.!
2.5.! Déduire! de! la! question! précédente,! la! valeur! de! l’énergie! de! la! 3ème!ionisation!du!
lithium.!Exprimer!le!résultat!en!eV.!
2.6.!Commenter!les!valeurs!relatives!des!énergies!d'ionisation!successives!du!lithium.!
K5'<'=E@LL'M'?@'LB'H"(N?'
!

!
2!
3/*La*molécule*d'hydrure*de*lithium*LiH.*
3.1.!Rappeler!comment!varie!l'électronégativité!dans!le!tableau!périodique.!
3.2.!La!molécule!LiH!estTelle!polaire!?!Représenter!la!molécule!avec,!le!cas!échéant,!son!
moment!dipolaire.!
3.3.!Calculer!le!pourcentage!d’ionicité! de! la! liaison! sachant! que! la! norme! du! moment!
dipolaire!est!de!6,0!Debye!et!la!longueur!de!la!liaison!de!0,1595!nm.!
9",,*%':'?'9'<'B>B' × '?@AB@'JEH'
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Exercice*2*:*durée*indicative*10*mn*
Le!sélénium!(Z!=!34)!peut!se!combiner!avec!le!fluor!(Z!=!9)!pour!donner!les!composés!
SeF4!et!SeF6!où!Se!est!l’atome!central.!
1.!Déterminer!le!nombre!d'électrons!de!valence!de!Se!et!F.!
2.!En!déduire!le!nombre!de!doublets!dans!chacune!des!molécules.!
3.!Écrire!les!schémas!de!Lewis!des!deux!molécules.!
4.!Les!schémas!de!Lewis!obtenus!à!la!question!3!obéissentTils!à!la!règle!de!l'octet!?!
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Exercice*3*:*durée*indicative*20*mn*
Un! espion! chimiste! propose! de! chiffrer! les! informations! en! faisant! appel! à! un! codage!
basé! sur! le! tableau! périodique.! Ainsi,! pour! coder! le! mot! !«Paris»! il! lui! suffit!de!faire!
passer!la!succession!des!numéros!atomiques!suivants!:!
15!!33!!44!!77!!51!
et!de!prendre!la!première!lettre!de!chaque!élément!correspondant!:!
15P!!33As!!44Ru!!77Ir!!51Sb!
Pour! son! nouveau! message,! il! utilise! les! éléments! chimiques! qui! correspondent! à!
chacune!des!affirmations!suivantes!:!
1.!L’halogène!situé!sur!la!5ème!période!du!tableau!périodique.!
2.!L'élément!dont!le!cation!X2+!est!un!ion!hydrogénoïde.!
3.!Le!premier!élément!de!la!4ème!colonne!du!bloc!p.!
4.!Le!métal!de!transition!situé!sur!la!4ème!période!et!ayant!5!électrons!de!valence.!!
5.!L'élément!de!configuration!électronique![Xe]!6s2!4f12.!!
6.!L'élément!de!numéro!atomique!92,!ayant!des!isotopes!radioactifs.!
7.!L!élément!de!configuration!électronique!1s2!2s2!2p6!3s2!3p3.!
8.!Le!métal!alcalinoTterreux!situé!sur!la!3ème!période.!

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3!
9.!L'élément!de!plus!bas!numéro!atomique!ayant!une!couche!de!valence!ns2!np2.!
Quel!est!le!message!codé!dans!les!phrases!(1)T(9)!transmis!par!l’espion!?!(vous!
justifierez!chaque!réponse)!
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