SAR de Chimie populaire

SAR du 22 septembre : chimie générale
Partie atomistiques
Exercice 1
Le soufre appartient à la famille des chalcogènes (la même que l’oxygène). Son numéro
atomique est Z=16. Il est utilisé pour fabriquer la poudre à canon, des insecticides et des
laxatifs (à consommer avec modération).
On trouve le soufre principalement sous la forme soufre 32S.
• Donnez la composition du noyau d’un atome de soufre 32S. Quelle est la masse molaire
d’une mole de soufre 32S ?
Dans la nature, le soufre se trouve sous 2 formes principales : le soufre 32S et le soufre 34S.
• Donnez la définition des isotopes.
• Sachant que la masse atomique moyenne du soufre est égale à 32,1g/mol, calculez la
répartition des deux isotopes dans le soufre naturel.
Exercice 2
Le calcium est un métal qui n’existe pas à l’état de corps pur dans la nature. Il participe à la
formation des os et des dents.
Le numéro atomique du calcium est Z=20. Une de ses formes stables est le 40Ca.
1) En suivant la règle de Klechkowski, donnez la configuration électronique à l’état
fondamental du 40Ca.
2) Citez la structure électronique de la couche de valence du 40Ca. A l’aide des cases
quantiques, symboliser la couche de valence. Indiquez la famille du Calcium 40Ca.
3) Quelle est la période du calcium 40Ca ? Pour une valeur n=4, donnez un encadrement du
nombre quantique secondaire l.
Pour une valeur l=1, donnez un encadrement du nombre quantique magnétique ml.
Le carbonate de calcium CaCO3 se dissocie en présence d’eau en anion carbonate CO32- et en
cation calcium.
4) Donnez la formule brute du cation calcium ainsi que sa configuration électronique.
Représentez grâce aux cases quantiques la couche de valence de ce cation.
Le numéro atomique de l’argent est Z=47.
5) Donnez la configuration électronique de l’argent à l’état fondamental. A quelle famille
appartient-il ?
6) Donnez la couche de valence de l’argent et indiquez la période de l’argent.

Exercice 3
On s’intéresse dans cet exercice au gallium. Cet élément chimique a la particularité d’avoir un
point de fusion proche de la température ambiante et , de ce fait, est utilisé dans les
thermomètres à haute température. Il est également employé en imagerie médicale, pour la
production d’images scintigraphiques.
• Comparer l’énergie d’ionisation du Ga2+ en Ga3+ et celle de Ga en Ga+.
• Indiquer comment évolue l’énergie d’ionisation quand on parcourt le tableau périodique du
Bore au Thallium (colonne où se trouve le gallium) et quel est l’effet qui prédomine.
Justifier.
• Comment évolue l’énergie d’ionisation au sein de la période du gallium ? Comparer
l’énergie d’ionisation entre le gallium et le zinc.
• Le gallium possède, sur l’échelle de Pauling, une électronégativité de 1.81 eV1/2. Calculer
son énergie de résonnance.
Données : Z (B) = 5 ; Z (Zn) = 30 ; Z (Ga) = 31 ; EN (F) = 4 eV1/2
QCM1
Le silicium existe à l’état naturel sous les trois formes isotopiques suivantes :
: 92 % ; : 5 % ; : 3 %
Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A – L’isotope possède 29 neutrons et 14 protons
B – L’isotope possède 15 neutrons et 14 protons
C – La masse atomique de l’élément Si est de 28,07 g/mol
D – La masse atomique de l’élément Si est de 28,11 g/mol
E – Ces trois isotopes n’ont pas la même configuration fondamentale
QCM2
Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A – Le nombre de spin magnétique total des électrons de à l’état fondamental est +1/2 ou
-1/2
B – Les rayons atomiques des atomes , et sont tels que ˂ ˂
C – Les ions ; et ont le même rayon atomique

D - La configuration électronique de l’ion 22 s ’écrit
E – La configuration électronique de l’atome s’écrit
QCM3
Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A – Les atomes , et ont le même nombre de couches électroniques.
B – Les atomes et appartiennent à la famille des alcalins.
C – Par ordre d’électronégativité croissante on a : En ( ) ˂ En ( ˂ En ( )
D – Le gallium possède 3 électrons célibataires et 3 électrons de valence.
E – Le nombre quantique secondaire l est tel que 0 ≤ l ≤ n où n est le nombre
quantique principal.
Partie liaisons chimiques
Exercice 1
1) Après avoir définit la règle de l’octet, décrire ce qui permet l’hypervalence et
pour quelles périodes ces règles s’appliquent en général.
2) Expliquer quels phénomènes sont impliqués dans les liaisons covalentes, les
liaisons datives, les liaisons ioniques et quelle condition peut permettre ce
dernier type de liaison.
3) A propos des interactions de Van der Waals, sont elles attractives ou
répulsives, de quel ordre est leur énergie. Citer les 3 types d’interaction et les
dipôles mis en jeu. Enfin, dire quelle énergie d’interaction ne dépend pas de la
température.
Exercice 2
On sait que la liaison covalente P-Cl polaire possède un caractère ionique
partiel de 20 % et un moment dipolaire réel de µRéel = 1,63 D. On cherche :
1) la valeur du moment dipolaire ionique en C.m
2) la distance séparant P de Cl en mètre
3) la représentation du moment dipolaire de la liaison P-Cl et la valeur des
charges portées par P et Cl en fonction de e
Données : e = 1,6 x 10(-19) C

Exercice 3
Remplir le tableau suivant :) ( un peu de dessin !)
Rappel : pour savoir le nombre de de doublets que doit contenir la représentation de
Lewis, utiliser la formule du cours :
Formule
brute
Représentation de Lewis
Nombre
d'atomes
reliés à
l'atome
central
X
Nombre
de
doublets
non liants
reliés à
l'atome
central
E
Formule
V.S.E.P.R
Géométrie de
base
+ forme
particulière
SO2
Cl3PO
H2S
PH3
SOF4

HCN
QCM 1
Parmi les affirmations suivantes, lesquelles ne sont pas exactes :
A- Les 2 conditions nécessaires pour obtenir des orbitales moléculaires sont
d’une part que les orbitales atomiques aient une différence d’énergie
inférieure à 12 meV et un recouvrement nul.
B- A partir de deux orbitales atomiques , on obtient une orbitale moléculaire.
C- La formule de l’indice de liaison Nl est la suivante :
Nl =
2'' esantilliantOAdesélectronsdNombreliantesOAdesélectronsdNombre 
D- Plus l’indice de liaison augmente, plus l’énergie de dissociation augmente.
E- Plus l’indice de liaison augmente, plus la distance interatomique diminue.
QCM 2
 Parmi les affirmations sur les liaisons faibles, lesquelles sont exactes :
A- Il existe des interactions hydrogènes intermoléculaires au sein d’une même
molécule.
B- Plus la molécule est impliqué dans des liaisons H , plus la température
d’ébullition et la viscosité sont basses.
C- Les interactions de Van Der Walls sont les suivantes :
Interactions de London, Interactions de Dubaï et Interactions de Kamasutra.
D- Les interactions de London encore appelés energies de dispersion
interviennent dans toutes les espèces polaires et apolaires.
E- L’énergie de London ne depend pas de la température.
QCM 3
 Parmi les affirmations suivantes, lesquelles sont exactes :
A- L’énergie de Keesom augmente avec la polarisabilité des molécules.
B- Les energies de Keesom, Debye et London dépendent de r, la distance entre
les deux molécules impliquées dans l’interaction. Elles ont un rapport
inversement proportionel avec r.