DS de chimie n° 2 PCSI 1ère année

DS de chimie n° 2
PCSI 1ère année
Same di 20.1 0.07 • d ur ée : 2 he ur es
Problème n° 1 Etude de la classification périodique
1. a. Donner la configuration électronique fondamentale des éléments ayant pour numéro
atomique 16, 34 et 52.
b. Ces éléments ont-ils mêmes propriétés chimiques ? Pourquoi ?
2. Rappeler, sans démonstration, le long d'une ligne ou d'une colonne de la classification
périodique, l'évolution :
◊ du premier potentiel d'ionisation (rappeler sa définition ainsi que la réaction à
laquelle cette grandeur est associée)
◊ de l'électronégativité
3. On considère les éléments des six premières périodes du tableau périodique. Certains
éléments sont identifiés, et ce par un nombre entre parenthèses compris entre 1 et 15. Le
nombre choisi pour désigner l'élément est sans rapport avec son numéro atomique. On
donne pour chaque élément des renseignements permettant de l'identifier, c'est-à-dire de
lui trouver sa place dans le tableau périodique.
Dans la classification partielle donnée à la fin du problème, placer les éléments dont la
description suit. Toute réponse doit être justifiée !
On rendra cette classification, remplie, avec sa copie. Seuls les éléments
correctement placés rentreront en ligne de compte pour la notation.
(1) possède des électrons 4d, et a en tout 6 électrons de valence.
(2) l'ion (2)5+ est un hydrogénoïde.
(3) est dans la période qui suit celle de (2), et a un maximum d'électrons p célibataires.
(4) est dans la même famille que (3), avec PI1(4) > PI1(3).
(5) appartient à la famille de (1), avec χp(5) < χp(1).
(6) est l'alcalino-terreux de la quatrième période.
(7),(9) sont deux exceptions du bloc d à la règle de Klechkowsky, dans la quatrième période.
(8) est un alcalin, avec 40 < Z < 60.
(9) appartient à la famille de (1).
(10) a 8 électrons de moins que le xenon (Xe).
(11) élément du bloc p, d'électronégativité la plus faible.
(12) élément de la 3èmepériode. Possède un e- célibataire, les autres orbitales de type p
étant

toutes remplies.
(13) élément de la 5ème période, avec un seul e- d.
(14) alcalinoterreux ayant l'électronégativité la plus élevée.
(15) même famille que (4), même période que (10).
4. a. L'élément (10) de la question 3. est une double exception à la règle de Klechkowsky.
Proposer, en la justifiant, la configuration électronique fondamentale de cet élément.
b. L'argent, de symbole Ag, a un numéro atomique Z = 47. C'est une exception à la règle
de Klechkowsky.
• Proposer, en la justifiant, la configuration électronique fondamentale de cet élément.
• Combien d'électron(s) l'argent peut-il perdre facilement ? Justifier.
c. Le fer, de symbole Fe, a un numéro atomique Z = 26. Expliquer pourquoi il peut, entre
autres possibilités, perdre facilement trois électrons.
d. Quel est le numéro atomique de l'élément (13) de la question 3. ?
e. Quelle est la configuration électronique fondamentale de l'élément (15) de la question 3.
?
Problème n° 2 Liaison chimique
1. Donner la géométrie autour de l'atome indiqué en gras dans les molécules données en
annexe à la fin du sujet. On prendra soin, pour chaque molécule :
• de donner une forme de Lewis
• de noter la formule symbolique sous la forme AXmEn
• de nommer la géométrie autour de l'atome central, et de faire un dessin
clair,
en précisant les valeurs numériques des angles caractéristiques.
Ne pas oublier de rendre son sujet (avec son nom) avec sa copie !
Données : numéros atomiques Z de certains éléments chimiques :
H : 1 C : 6 N : 7 O : 8
Al : 13 P : 15 S : 16
Les halogènes ont tous 7 e- de valence, et le Xenon a 8 e- de valence.
2. Donner les formes mésomères des structures suivantes, et préciser dans chaque cas si
l'une des formes écrites est plus représentative que les autres :

HO
O
c.b.o
+
o
+
a.
Fin

Annexe
Molécule
Forme de Lewis
AXmEn
Dessin
Géométrie
CH3NN+
XeO4
SSS2-
H3PO4
AlCl3
BrF5
NO3-
XeF4
NNO

PF6-
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Justifications :
(1) :
(2) :
(3) :
(4) :
(5) :
(6) :
(7) :
(8) :
(9) :
(10) :