DES MOLECULES ET DES IONS DANS NOTRE METABOLISME 1. Le Carbone 1.1. La lettre A est le nombre de masse et représente le nombre de nucléons. 1.2. La lettre Z est le numéro atomique et représente le nombre de protons 1.3. Le noyau de carbone 12 est composé : De 12 nucléons car le nombre de masse A = 12 ; De 6 protons car le numéro atomique Z = 6 ; De A – Z = 12 – 6 = 6 neutrons. 1.4. Un isotope d’un élément chimique compte autant de protons mais un nombre de neutrons différent. La représentation symbolique du carbone 14 est donc 14 6 C 2. L’oxygène 2.1. Par le calcul, A = m( NoyauC) mnucléon = 2,67 10 26 = 15,98 1,67 10 27 On me dit de prendre la valeur entière la plus proche du résultat, soit A = 16. 2.2. Par le calcul, Z = qnoyau q proton = 12,8 10 19 =8 1,6 10 19 2.3. Le tableau est rempli par numéro atomique croissant. Puisque l’oxygène a pour numéro atomique Z = 8, l’oxygène occupe la 8ème case. 2.4. On peut en déduire la représentation symbolique de l’oxygène : 16 8 O 2.5. La répartition électronique de l’oxygène est (K) 2 (L)6. Elle est obtenue en appliquant les règles suivantes : Les électrons se répartissent sur les couches K, L et M remplies dans l’ordre alphabétique ; Elles contiennent au maximum 2 électrons (pour la couche K) et 8 électrons pour les autres couches ; On ne peut remplir une couche que si la précédente est pleine. 2.6. A partir de la répartition électronique (K) 2 (L)6 : La couche en cours de remplissage L permet d’affirmer que l’oxygène est sur la seconde ligne Le nombre d’électron externe 6 permet d’affirmer que l’oxygène est dans la 6ème colonne. 2.7. La représentation de Lewis de l’oxygène est 2.8. L’Oxygène présente 2 électrons célibataires. Il va donc établir 2 liaisons avec d’autres atomes, pour remplir ainsi sa dernière couche et respecter la règle de l’octet. 3. L’hydrogène. 3 3.1. La représentation symbolique du tritium T 1 H car : s’il compte 1 proton alors Z = 1 s’il y a 2 neutrons alors A = 1 + 2 = 3 3.2. La répartition électronique du tritium (K) 1 et sa représentation de Lewis : 3.3. On attribue la même lettre car en fait le tritium 3 1 H est un isotope de l’hydrogène 11H . C’est le même élément chimique. DS05 – M. Brasseur – Lycée Montaigne Mulhouse – Année scolaire 2014/2015 Page 1 4. Acide lactique 4.1. L’acide lactique (voir figure ci-contre) a pour formule brute C3H6O3. 4.2. La représentation de Lewis de l’acide lactique : On compte : 12 doublets liants et 6 doublets non liants. 10 liaisons simples et 1 liaison double 4.3. Les différents groupes identifiables dans l’acide lactique : 4.4. La formule semi-développée de l’acide lactique 5. Sels de magnésium et de lithium 5.1. La première colonne est la famille des alcalins 5.2. L’élément Lithium Li est : dans la première colonne, donc il possède un électron sur la dernière couche ; dans la deuxième ligne de la classification périodique, donc la couche externe est la couche (L) Sa répartition électronique est donc (K)2 (L)1. L’ion Lithium correspondant est donc Li+. 5.3. Le passage de l’atome à l’ion Lithium respecte la règle du duet, car la répartition électronique de l’ion Lithium est alors (K)2 5.4. Le fluor 9F a pour répartition électronique (K)2 (L)7. Il appartient à la colonne 7, l’avant-dernière, la famille des halogènes. 5.5. Cette colonne est la famille des halogènes. 5.6. Le Brome appartenant à la même colonne que le Fluor possède donc le même nombre d’électrons sur la couche externe, soit 7 électrons. L’ion correspondant est donc Br5.7. Le passage de l’atome à l’ion Bromure respecte la règle de l’octet, car la répartition électronique de l’ion Bromure est alors (K)2 (L)8. 5.8. Le passage de l’atome à l’ion Magnésium se traduit par la perte de deux électrons. Seuls les éléments de la seconde colonne peuvent perdre deux électrons. 5.9. L’élément magnésium Mg appartient à la troisième ligne du tableau et conduit à la formation de l’ion Mg2+ en perdant deux électrons. Il tend à ressembler au gaz noble qui appartient à la ligne précédente, soit la seconde ligne. 5.10. L’élément chlore Cl a pour répartition électronique (K) 2 (L) 8 (M)7. Il appartient donc à la troisième ligne du tableau puisqu’il possède trois couches d’électrons. 5.11.L’ion chlorure a pour représentation symbolique Cl5.12. Le chlorure de magnésium a pour formule MgCl2 et bromure de lithium LiBr 5.13. La formule d’une autre espèce chimique qui permettrait d’apporter l’élément lithium à l’organisme est le LiCl, le chlorure de lithium. DS05 – M. Brasseur – Lycée Montaigne Mulhouse – Année scolaire 2014/2015 Page 2