Atomes et molécules_exercices - Chimie

ATOMESETMOLÉCULES
EXERCICES
Chapitre1
1
MASSEMOLAIREDUNICKEL
L’élémentnickel,desymboleNi,apournuméroatomique𝑍 = 28.
Ilexistecinqisotopesconnusdunickel,dontonrassemblelesabondancesnaturellesdansletableau
suivant(en%denoyauxrencontrés):
Isotope
𝟓𝟖
Abondance(%)
Ni
68,1
Ni
Ni
𝟔𝟐
Ni
𝟔𝟒
Ni
26,2
1,1
3,6
0,9
𝟔𝟎
𝟔𝟏
1)
2)
3)
4)
2
Rappelerladéfinitionduterme:isotope.
Danslanotation /X,commentnomme-t-onlenombre𝐴?Justifiercetteappellation.
Sousformed’untableau,indiquerlenombredeprotons,lenombredeneutronsetlamasse
molaireeng⋅mol78 dechaqueisotopedunickel.
Calculerlamassemolairedunickelnaturel.
SPECTROSCOPIED’ÉMISSIONDEL’ATOMED’HYDROGÈNE
Lorsqu’onanalyselalumièreémiseparuntubedeGeisslercontenantdudihydrogène,onobserveà
l’œilnuunspectreconstituédequatreraies(voirdocumentdecours).
1)
2)
Schématiserledispositifexpérimentalpermettantd’observercespectreetenrappeler
brièvementleprincipedefonctionnement.
Rappelerlaformuledonnantl’énergiequepeutprendrel’électrondansunatomed’hydrogène,
enintroduisantlenombrequantique𝑛.Schématiserlediagrammedesniveauxd’énergie
correspondant.Qu’appelle-t-onleniveaufondamental?unniveauexcité?leniveaud’ionisation
(prisconventionnellementpouroriginedel’énergie)?
Onsouhaiteattribuerlesquatreraiesobservéesparl’œilauxtransitionsd’émissioncorrespondantes.
3)
4)
Donnerunencadrementdeslongueursd’ondedesraiesd’émissionpouvantêtreémisesparun
atomed’hydrogèneexcitéserelaxantverssonétatfondamental.Bienjustifier,enschématisant
lestransitionslimitesurlediagrammedelaquestion2.Àqueldomainespectralappartiennent
ceslongueursd’onde?L’œilhumainpeut-illesobserver?
Montrerquetouteslesraiesd’émissionarrivantsurunniveau𝑛 ≥ 3nepeuventêtreperçues
parl’œilhumain.
Page1sur9
5)
6)
7)
Endéduireversquelniveau𝑛lesatomesd’hydrogèneémettantlesraiesobservablessesont
relaxés.L’ensembledestransitionsd’émissionarrivantsurceniveau𝑛estappelélasériede
raiesdeBalmer.Calculerlalongueurd’ondelaplusgrandeparmitouteslesraiesd’émissionde
cettesérie.Identifiercetteraiesurlespectreexpérimental.
Attribueralorsàquellestransitionscorrespondentlesquatreraiesobservablesparl’œilhumain
danslespectredel’atomed’hydrogène.
Sionvoulaitprendreunclichédel’ensembledesraiesd’émissiondelasériedeBalmer,àquel
domainespectraldevraitêtresensiblelecapteuroulaplaquephotographique?Donnerl’allure
duspectrequel’onobserveraitetdonnerleslongueursd’ondedesraieslimites.
Données:constantedePlanck:ℎ = 6,626 ⋅ 107AB J⋅s;vitessedelalumièredanslevide:𝑐 = 2,998 ⋅
10G m⋅s 78 ;chargeélémentaire:𝑒 = 1,602 ⋅ 1078I C;énergied’ionisationdeH:𝐴 = 13,60eV
3
EXCITATION-DÉSEXCITATION
Desnuagespeudensesd’atomespeuventsetrouverdanslemilieuinterstellaire.L’analysespectraledela
lumièrequiatraversédetelsnuagespeutnousrenseignersurleurcompositioncarchaqueélémentaun
spectred’absorptioncaractéristique.
Unnuagepeudensed’atomesd’hydrogèneestéclairéparunrayonnementUVpolychromatique
continu,refermanttoutesleslongueursd’ondesdansunintervalle𝜆 ∈ 96; 100nm .
L’analysedurayonnementissudelatraverséedecenuagemontreuneforteabsorptiond’uneunique
longueurd’ondedurayonnementd’origine,alorsquelerestedel’intervallespectraln’apassubi
d’absorption.
1)
2)
3)
Déterminerquellelongueurd’ondeaétéabsorbéeparlesatomesd’hydrogène.
Dansquelniveaud’énergie𝑛setrouventlesatomesd’hydrogèneainsiexcités?Quelleestla
dégénérescencedeceniveau(nombred’étatsquantiques𝑛, ℓ, 𝑚ℓ possibles)?
Quellessontleslongueursd’ondedesdifférentesradiationsquepeuventémettrecesatomes
lorsqu’ilssedésexcitent?
Données:constantedePlanck:ℎ = 6,626 ⋅ 107AB J⋅s;vitessedelalumièredanslevide:𝑐 = 2,998 ⋅
10G m⋅s 78 ;chargeélémentaire:𝑒 = 1,602 ⋅ 1078I C;énergied’ionisationdeH:𝐴 = 13,60eV
4
1)
NOMBRESQUANTIQUES
Parmilesquadrupletsdenombresquantiques 𝑛, ℓ, 𝑚ℓ , 𝑚S ci-dessous,quelssontceuxquine
peuventpasdécrirel’étatd’unélectrondansunatome?Justifier.
2,2,2, +
8
U
; 3,2,1, +
8
U
; 4,0, −1, −
8
U
; 5,3, −2, +
8
U
; 8,4, −4, −
8
U
Pourceuxquisontpossibles,indiquerlesymboledel’orbitaleatomiquecorrespondante(𝑛𝑠,
𝑛𝑝…).
2)
SoitunatomeXinconnu.
Onconsidèreunélectrondecetatome,dansunétatquantiquedéfinipar𝑛 = 4et𝑚ℓ = 2.
Lesaffirmationssuivantessont-ellesexactes?
a)
Cetélectronpeutposséderunnombreℓ = 5.
b)
Cetélectronpeutsetrouverdansuneorbitale𝑑.
c)
Cetélectronsetrouvenécessairementdansuneorbitale𝑑.
d)
Cetélectronpeutsetrouverdansl’orbitale4𝑝.
8
e)
Cetélectronpeutprésenterunnombrequantiquedespin𝑚S = − .
U
Page2sur9
5
1)
2)
3)
CONFIGURATIONSÉLECTRONIQUES
Parmilesconfigurationsélectroniquessuivantesd’atomesneutres,quellessontcellesqui
correspondentàunétatexcité,cellesquicorrespondentàunétatfondamental,cellesquisont
impossibles?Justifier.
a)
1𝑠 8 2𝑠 U 2𝑝 \ b)
1𝑠 U 2𝑠 U 2𝑝 \ 3𝑠 U 3𝑝 \ 3𝑑 G 4𝑠 U c)
1𝑠 U 2𝑠 U 2𝑝 \ 3𝑠 U 3𝑝 \ 3𝑑8] 3𝑓 8 4𝑠 U d)
1𝑠 8 2𝑠 U 2𝑝 \ 3𝑠 U 3𝑝 \ 4𝑠 U 4𝑝8 e)
1𝑠 U 2𝑠 U 2𝑝 \ 3𝑠 U 3𝑝 \ 3𝑑 I f)
1𝑠 U 2𝑠 A 2𝑝 A Donnerlaconfigurationélectroniquedesatomessuivantsdansleurétatfondamental,puis
déterminerlenombred’électronscélibatairesqu’ilspossèdent:phosphore 8`P;vanadium UAV;
iode `AI;samarium \USm;mercure G]Hg.
Danslebloc𝑑dutableaupériodique,ondistinguequelquesexceptionsàlarèglede
Klechkowski.Unepremièreanomalieconcernelesélémentschrome(𝑍 = 24)etmolybdène
(𝑍 = 42);uneautrelesélémentscuivre(𝑍 = 29),argent(𝑍 = 47)etor(𝑍 = 79).
Desrésultatsexpérimentauxmontrentquelechromeetlemolybdènepossèdentsixélectrons
célibataires.Quantaucuivre,àl’argentetàl’or,cesatomespossèdentununiqueélectron
célibataire,quinepossèdepasdemomentcinétiqueorbital(sonnombrequantiqueazimutal
vautℓ = 0).
a)
Écrirelaconfigurationélectroniquedecesatomes,quel’onpourraitprévoirpar
applicationstrictedesrèglesderemplissageusuelles.Donnerlenombred’électrons
célibatairesprévisibles,ainsiqueleurnombrequantiqueazimutal.
b)
Enutilisantlesrésultatsexpérimentauxmentionnésci-dessus,modifierlesconfigurations
électroniquesobtenuesàlaquestiona)pourobtenirlaconfigurationcorrectedeces
élémentsdansleurétatfondamental.
Indication:unseulélectronestàdéplacer,entrelesorbitaleslesplushautesenénergiequi
setrouventêtre,danslecasdeceséléments,pratiquementdégénérées.
Chapitre2
6
1)
2)
3)
7
CONFIGURATIONSÉLECTRONIQUESETCLASSIFICATIONPÉRIODIQUE
Pourlesconfigurationsquinesontpasimpossiblesdanslaquestion1)del’exerciceprécédent,
localiserl’élémentcorrespondantdansletableaupériodique(période𝑝etcolonne𝑐)en
justifiant.
Laquelledesconfigurationsélectroniquesproposéespourraitêtrelaconfigurationélectronique
d’uncationdanssonétatfondamental,maispasd’unatomeneutredanssonétatfondamental?
Localiserlesélémentsdelaquestion2)del’exerciceprécédentdansletableaupériodique
(numérodeligne,numérodecolonne)enjustifiant.Préciserquelssontlesélectronsdecœuret
lesélectronsdevalencedanschaquecas.
Enutilisantlesrésultatsdelaquestion3)del’exerciceprécédent,retrouverdansquelblocet
dansquellescolonnesdutableaupériodiqueseregroupentcesexceptionsàlarèglede
Klechkowski.
Unétudiantaécrit:«Laconfigurationélectroniqueduchromedanssonétatfondamentalse
terminepar3𝑑 ` .Onendéduitquelechromesesituedansla5èmecolonnedubloc𝑑,doncdansla
colonnen°7delaclassificationpériodique.»Retrouverl’erreurcommiseparcetétudiant.Quel
estlenuméroatomiquedel’élémentréellementsituéencolonnen°7,danslamêmepériodeque
lechrome(ils’agitdumanganèse,desymboleMn)?
QUELQUESQUESTIONSAUTOURDUTABLEAUPÉRIODIQUE
Page3sur9
1)
Sachantquelepolonium(Po)appartientàlacolonnen°16etàlasixièmepériode,quelestson
numéroatomique?
Lepalladium(Pd)estsituésouslenickel(Ni,𝑍 = 28)dansletableaupériodique.Endéduireson
numéroatomique.
Quelestl’ionlepluscourantissudurubidium(Rb,𝑍 = 37)?
Quelestlenuméroatomiquedel’élémentalcalino-terreuxsuccédantaubaryum(Ba,𝑍 = 56)?
Quelseraitlenuméroatomiquedupremierélémentd’unéventuelbloc𝑔?Combiendecolonnes
comporteraitcebloc?Oùfaudrait-illesituerdansletableaupériodique?Pourquoinefigure-t-il
suraucuneclassificationpériodique?
Danscertainesclassificationspériodiquesanciennes,l’organisationétaittellequeleséléments
Zn(𝑍 = 30),Cd(𝑍 = 48)etHg(𝑍 = 80)étaientsituésrespectivementen-dessousdeséléments
Ca(𝑍 = 20),Sr(𝑍 = 38)etBa(𝑍 = 56).Commentpeut-onjustifier,aumoinspartiellement,le
regroupementdecesélémentsdansdemêmescolonnes?
2)
3)
4)
5)
6)
8
LESOUFREETLECINABRE
Lesoufreestconnudepuisl’antiquité,caronpeutletrouveràl’étatnatifauvoisinagedeszones
volcaniques.C’estverslafindesannées1770qu’AntoineLavoisierattribueausoufrelestatut
d’élémentchimique.
Lecorpssimpleseprésentesousdenombreusesformesselonsonmoded’obtention:cristauxou
aiguillesjaunepâle,poudrejaunemat(fleurdesoufre)…
Lenuméroatomiquedusoufreest𝑍 = 16.
1)
Déterminerlapositiondusoufredansletableaupériodique(numérodeligne,numérode
colonne).
Combienunatomedesoufreadmet-ild’électronscélibataires?d’électronsdevalence?
Quelestlenuméroatomiquedel’élémentsituéjusteau-dessusdusoufredanslaclassification?
Quelestcetélément?Comparersonélectronégativitéàcelledusoufre.
Parmilesélémentssoufre,chloreetargon,l’und’euxn’apasdevaleurd’électronégativitéde
Paulingconnue,lequel?Pourlesautresonrelèvelesvaleurs2,58et3,16.Attribueràchaque
élémentsonélectronégativité.
2)
3)
4)
Lecinabre
Lecinabreestunminérald’originevolcaniquedeformuleHgS,seprésentantsouslaformedecristaux
rougevif.Ils’agitdumineraidemercureleplusimportant.
Onrappellequelemercure(Hg)faitpartiedubloc𝑑delaclassificationpériodiquedeséléments.
5)
6)
7)
8)
9
1)
2)
Sionadmetlaliaisonchimiquecommeionique,quelssontlesionsconstituantlecinabreHgS?
Pourrépondreàcettequestion,onindiquequel’iondusoufrepossèdeuneconfiguration
électroniqueidentiqueàcelledugaznobledeplusprochenuméroatomique,maiscen’estpasle
caspourlemercure.
Combienlebloc𝑑comporte-t-ildecolonnes?Justifiercenombredecolonnesenintroduisantles
nombresquantiquesappropriés.
Sachantquel’iondumercureidentifiéàlaquestion6)necomporteaucunélectroncélibataire
danssaconfigurationélectronique,endéduiredansquellecolonnedutableaupériodiquese
situelemercure.
Sachantquelemercureestsituédansla6èmepériodedelaclassification,déterminerlenuméro
atomiquedumercure.
PROPRIÉTÉSCHIMIQUES
Écrirel’équationchimiquedelaréactiondecombustiondupotassium 8IKdansledioxygène.
Écrirel’équationchimiquedeladissolutiondel’oxydedansl’eau.
Pourquoilepotassiumdoit-ilêtreconservéàl’abridetoutetraced’humidité?Justifierla
réponse;écrirel’équationchimiquedelaréactionquel’onveutéviter.
Page4sur9
3)
4)
5)
Legermanium AUGeestunmétalloïde.Rappelercequecelasignifie.Legermaniumréagit
violemmentaveclegazdifluor.Écrirel’équationchimiquedelaréaction.
Lecalcium U]Caest-ilunmétalouunnon-métal?
Pourquoilecalciumneserencontre-t-ilpasàl’étatdecorpssimpledanslemilieunaturel?
Justifierlaréponseenécrivantleséquationschimiquesdesréactionsqu’ildonnerait:
a)
enprésencededioxygène;
b)
enprésencedediazote;
c)
enprésenced’eau.
Identifierlesionsprésentsdanslescomposéssuivants:hydroxydedepotassiumKOH,
carbonatedecalciumCaCOA ,peroxydedesodiumNaU OU ,hydrogénocarbonatedesodium
NaHCOA .
10 ÉTUDEDUTANTALE
Letantaleestunmétalbrillantetargenté,d’unetrèsgrandeduretéquirésistebienàlacorrosion.Les
industrieschimiqueetnucléaires’enserventsurtoutpourfabriquerdel'équipementindustriel.Les
foursàhautetempérature,lefilamentdesampoulesélectriquesetcertainsinstrumentstranchants
contiennenttousdutantaleàcausedesafaibleréactivité.
L’organismetolèretrèsbiencemétalenraisondesanaturetrèsinerte.C’estd'ailleursàce
«comportement»trèsconciliantqu'ondoitsonutilisationdanslessuturesetlesplaquescrâniennes,
enchirurgie.L’oxydedetantaleestutilisépourfabriquerunverreàindicederéfractionélevépourles
lentillesd’appareilsphotonotamment.
Letantaleapournuméroatomique𝑍 = 73.Ilaétédécouverten1802dansunmineraideFinlande
parlechimisteetminéralogisteAndersGustafEkeberg,àUppsalaenSuède.Plustard,ilestapparu
queletantaledécouvertparEkebergétaitenréalitéconstituédedeuxéléments:letantaleetle
niobium(ainsiappeléparréférenceàlafilleduroiTantale,Niobe).
Ilexistedeuxisotopesnaturelsdutantale,lepremierdemassemolaire179,947g⋅mol78 (0,012%),
l’autredemassemolaire180,947g⋅mol78 (99,988%).
L’atome
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Donnerlacompositiondunoyaudel’isotopemajoritairedutantale.
Quelleestlamassemolairedumélangeisotopiquenaturel?
Établirlaconfigurationélectroniquedutantaledanssonétatfondamental.
Localiserletantaledanslaclassificationpériodique(période,colonne).Bienjustifier.
Leniobium(symboleNb)apournuméroatomique𝑍 = 41.Commentjustifiersimplementque
tantaleetniobiumontlongtempsétéconfondus?
Quelssontlesélectronsdevalencedutantale?Combienl’atomedetantalepossède-t-il
d’électronscélibataires?Justifier.
Donnerlenometlavaleurdesnombresquantiquescaractérisantlesorbitalesdevalencedu
tantale.
Lesionsetlescomposésdutantale
Letantalepeutnotammentdonneruniontantale(I)enperdantunélectrondevalence.
8)
9)
Donnerlaconfigurationélectroniquesdel’ionTak .
Lavaleurexpérimentaledel’énergiedepremièreionisationestde761kJ⋅mol78 .Endéduirela
longueurd’ondemaximaleduphotoncapabled’ioniserletantale.
Ilexistedetrèsnombreuxcomposésdutantale,parmilesquelsTaO,TaBrA ,TaU O` ,TaFOU ou TaFp
10)
11)
12)
Danscescomposéslaliaisonchimiqueest-elleaprioridenaturecovalenteouionique?
Déterminerl’iondutantaleprésentdanschacundecescinqcomposés.
Quelestl’ionlepluscourantaprioripourletantale?
Page5sur9
U7
.
Lemétal
13)
14)
Letantalen’estpasunmétalnoble.Qu’estcequ’unmétalnoble?Citerdeuxexemplesdemétaux
nobles.
Citerlesprincipalespropriétésdesmétaux.
Letantalemétalliqueestpresqueinsensibleauxattaqueschimiquesetilestseulementattaquépardes
solutionsconcentréesd’acidefluorhydriqueHFpourdonnerdesions TaFp U7 .Eneffet,sil’onplace
dutantalefraîchementdécapédansuntubeàessaietquel’onajoutedel’acidefluorhydrique
concentré,onobserveunfortdégagementgazeux,uneélévationdelatempératureetladisparitiondu
tantale.Legazobtenuestlemêmequeceluilibérélorsdelaréactiondusodiummétalliquesurl’eau.
15)
16)
17)
18)
Pourquoiest-ilnécessairededécaperlemétalavantd’effectuerlaréaction?
Écrirel’équationdelaréactionentreletantaleetl’acidefluorhydrique.
Écrirel’équationdelaréactionentrel’eauetlesodium.Quelssontlesprécautionsàobserver
pourlestockageetlamanipulationdusodiummétallique?
Concernantlesdeuxréactionsprécédentes,dequeltypederéactions’agit-il?Comparerla
réactivitédusodiumetdutantale.
Données
nombred’Avogadro:𝑁r = 6,022 ⋅ 10UA mol78 constantedePlanck:ℎ = 6,626 ⋅ 107AB J⋅s
vitessedelalumière:𝑐 = 2,998 ⋅ 10G m⋅s 78 Chapitre3
11 STRUCTURESDELEWISÀCOMPLÉTER
1)
2)
3)
4)
5)
Énoncerlarègledel’octetetlavérifierdanschacunedesstructuresdeLewissuivantes.
ComplétercesstructuresdeLewisenattribuantleschargesformelleséventuelles.
Déterminers’ils’agitdemoléculesneutresoud’ions.Danscederniercas,donnerleurcharge.
Parmicesdifférentesstructures,deuxpeuventêtreécritesparuneautreformulemésomère
équivalente.Lesquelles?Écrirel’autreformulemésomèreenquestionetconcluresurles
longueursdeliaisons.
Pourlesmoléculesdelapremièreligne,déterminerlagéométrieautourdechaqueatomefaisant
aumoinsdeuxliaisons.
H
H
C
H
C
O
H
C
H
F
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
H
O
H
H
C
H
H
O
H
H
C
C
CH3 CH3
H
H
H
C
C
C
N
N
B
H
H
H
H
H
C
N
N
H
H
Br
H
O
H2C
CH2
12 MÉSOMÉRIE
Dansunnombreimportantdecomposéschimiques,ladescriptioncorrectedeslongueursdeliaisons
expérimentalesfaitappelauconceptdemésomérie.Lesdistances𝑑AB ,relativesauxtroiséléments
carbone,azoteetoxygène,sontdonnéesci-aprèsenfonctionducaractèresimple,doubleoutriplede
laliaisonA − B:
Page6sur9
1)
2)
A − B
𝑑A7B enpm
𝑑AtB enpm
𝑑A≡B enpm
C − C
154
134
120
C − N
147
126
116
C − O
143
120
113
N − N
145
125
110
N − O
145
120
-
O − O
147
121
-
Leprotoxyded’azote,longtempsutilisécommegazanesthésique,apourformuleNU O.
a)
ÉcriretouteslesformulesmésomèrespossiblespourNU Oselonquel’atomecentralestun
atomed’azoteoul’atomed’oxygène.
b)
Rechercher,parmitouteslesformulesdeLewispossibles,celle(s)susceptible(s)de
décrirelepluscorrectementleprotoxyded’azoteNU O.
c)
Commentercerésultat,sachantqueleslongueursréellesdesliaisonssontrespectivement
𝑑NN = 113pmet𝑑NO = 119pm.
L’ionazideNA7 présenteunestructurelinéaire;uneseulelongueurdeliaison𝑑NN = 116pmest
expérimentalementobservéedanscecomposé.
a)
Établirlesdifférentesformulesmésomèresdecetion.
b)
Commentersastructureenliaisonavecl’hybridederésonance.
c)
LeméthylazideCHA − NA dérivedel’ionazide.Rechercherlesdifférentesformulesde
résonanceetexpliquerpourquoil’uned’entreellesn’aqu’unecontributionlimitéeà
l’hybridederésonance.
13 ÉCRITUREDELEWISETGÉOMÉTRIEDEMOLÉCULESETD’IONS
ÉcrirelastructuredesmoléculesetionssuivantsselonlaméthodedeLewis,puisdéterminerleplus
précisémentpossibleleurgéométrieparlaméthodeVSEPR.Lesdessiner,enutilisantlaperspectivede
Cramlorsquec’estnécessaire.
7
7
U7
OU ,NU ,COU ,OA ,SCN 7 ,NHA ,BFA ,AlClA ,HU CO,NOU ,NU OB ,NOk
U ,NOU ,NOA ,HNOA ,SOU ,SOB ,
U7
SU OA ,PCl` ,SFB ,SF\ ,IF` 14 MOMENTDIPOLAIRE
Parmitouteslesmoléculesneutresdel’exerciceprécédent,déterminercellesquisontpolaireset
cellesquisontapolaires.
Pourlesmoléculespolaires,représenterlevecteurmomentdipolaire.
Chapitre4
15 LIAISONSHYDROGÈNE
1)
2)
Ladistanceentrelecentrededeuxatomesdefluorestde249pmdanslefluorured’hydrogène
cristallin.
SachantquelaliaisoncovalenteH − Faunelongueurde92pm,endéduirelalongueurdela
liaisonhydrogèneH---F.
DanslaglacehexagonaleIh,ladistanceséparantdeuxatomesd’oxygènelesplusprochesestde
276pm.Enoutre,onsaitquelamoléculed’eaupossèdeunmomentdipolairede𝜇 = 1,86D,et
quelepourcentaged’ionicitéd’uneliaisonH − Oestde32%.
DéduiredecesinformationslalongueurdelaliaisonhydrogèneH---OdanslaglaceIh.Comparer
àlalongueurtrouvéepourH---Fetinterpréterladifférence.
Page7sur9
16 FORCESINTERMOLÉCULAIRES
1)
Températuresdefusionoud’ébullition
Interpréterlesobservationssuivantes:
a)
b)
c)
d)
e)
À25°Csouspressionatmosphérique,ledifluoretledichloresontdesgaz,ledibromeest
unliquideetlediiodeestunsolide.
Latempératured’ébullitiondesalcaneslinéairesaugmenteaveclenombred’atomesde
carbone,commelemontrecetableau:
alcane
𝑻𝒆𝒃 en℃(sous1bar)
méthane
−161,5
éthane
−88,6
propane
−42,1
butane
−0,5
pentane
+36,1
hexane
+68,7
Latempératured’ébullitionbaisseaveclaramification:𝑇~• = 36℃pourlepentane;𝑇~• =
30℃pourleméthylbutane;𝑇~• = 9℃pourlediméthylpropane.
Le(E)-1,2-dichloroéthèneboutà40℃,alorsquesondiastéréo-isomère(Z)boutà60℃.
Lestempératuresdefusiondesacides2et3-hydroxybenzoïquessonttrèsdifférentes:
acide2-hydroxybenzoïque:159℃ COOH
OH
acide3-hydroxybenzoïque:203℃
COOH
OH
f)
Lestempératuresdefusiondescorpscomposésdel’hydrogèneaveclesélémentsde
colonnes14,15,16et17dutableaupériodiquevarientselonlegraphe:
Oninterpréteranotamment:
i)
lapositionnettementinférieuredescomposésdelacolonneducarboneparrapport
àceuxdesautrescolonnes;
ii)
l’augmentationgénéralede𝑇~• de𝑛 = 3à5pourtouteslescolonnes;
iii) l’anomaliepour𝑛 = 2danslecasdel’azote,del’oxygèneetdufluor.
Page8sur9
2)
Miscibilitédesolvantsorganiquesavecl’eau
L’eauestmiscibleavecleméthanol,l’éthanol,laméthanamine,l’éthanamine,l’acideacétique
(éthanoïque),l’acétone(propanone)…maispas(oupeu)aveclepentane,l’éther(CU H` OCU H` ),
letétrachlorométhane,ledichlorométhane…
Écrirelesstructuresmoléculairesdecesdifférentssolvants;déterminers’ilssontounon
polaires.
Interpréterlamiscibilitéounonavecl’eauenrecensantlesdifférentstypesdeforces
intermoléculairesquiinterviennent.
3)
Solubilitédegazdansl’eau
Letableauci-dessousdonnelasolubilitédedifférentsgazdansl’eau,sousunepressionde1bar.
Interpréterlesimportantesdifférencesobservées.
Gaz
COU SOU NHA 𝑠/(mol⋅L78 )
3,8 ⋅ 107U 1,77
31,1
17 ÉTUDED’UNEOXYDATION
Page9sur9