Les formules moléculaires

À quoi servent les formules moléculaires? Les renseignements qui nous sont fournit par les formules moléculaires sont: Quels atomes forment ce composé en utilisant leur symbole chimique. Combien d’atomes sont présents, à l'aide d'un chiffre placé en indice à la droite du symbole de l'élément correspondant.

Rappel sur les formules moléculaires Les molécules sont électriquement neutre. Le nombre d’électron perdus est toujours égal au nombre d’électrons gagnés ou en d’autre mots, la charge totale des cations et des anions donne 0 Les alcalins forment des ions 1+, les alcalino-terreux forment des ions 2+ et les halogènes donnent des ions 1- Module 3 430 p. 12 En Quête 3 p.23

Les ions 17p+ +17e- Cl 17p+ +18e- 1e- Cl- 11p+ +11e- Na 11p+ +10e- 1p+ Les ions sont des atomes chargés d’électricité. La charge de l’ion correspond à la différence entre le nombre protons (positif) et le nombre d’électron (négatif) Anion: Ion avec une charge négative (Cl-). Cation: Ion avec une charge positive (Na+). 17p+ +17e- Cl 17p+ +18e- 1e- 17p+ Cl- 17p+ 2e- 8e- 7e- 2e- 8e- 8e- 11p+ +11e- Na 11p+ +10e- 1p+ 11p+ Na+ 11p+ 2e- 8e- 1e- 2e- 8e- 8e- http://www.ac-rouen.fr/pedagogie/equipes/math_science/ressources/sciences/odyssee21/ions.html

Rappel sur les liaisons ioniques L’atome qui perd un ou plusieurs électrons devient chargé positivement. L’atome qui gagne ce ou ces électrons devient chargé négativement. Les contraires s’attirent donc….. Module 3 430 p. 11 En Quête 3 p.23

Tableau synthèse Famille I II III IV V VI VII VIII Nom Alcalin Alcalino-terreux Bore Carbone Azote Oxygène Halogène Gaz rare # e- de valence 1 2 3 4 5 6 7 8 # de liason Charge de l’ion 1+ 2+ 3+ (4+) 4- (5+) 3- (6+) 2- (7+) 1-

Établir la formule moléculaire d'un composé formé d'un métal et d'un non-métal Marche à suivre Déterminer le nombre d'électrons que peut céder un atome du métal (numéro de groupe). Déterminer le nombre de liaisons qu’il cherche à établir (nombre de liaisons = numéro du groupe). Déterminer le nombre d'électrons que peut accepter un atome du non-métal (8 -numéro de groupe). Déterminer le nombre de liaisons qu’il cherche à établir (nombre de liaisons = différence entre 8 et le numéro du groupe). Trouver le plus petit commun multiple entre ces deux nombres. Calculer le nombre d'atomes du métal présent dans la molécule en divisant le nombre trouvé en 3 par le nombre trouvé en 1. Calculer le nombre d'atomes du non-métal présent dans la molécule en divisant le nombre trouvé en 3 par le nombre trouvé en 2. Écrire la formule moléculaire. Un exemple On veut trouver la formule moléculaire du composé formé par du calcium (Ca, famille II) et du chlore (Cl, famille VII). Nombre d'électrons que peut céder Ca : 2 Nombre d'électrons que peut accepter Cl : 1 Plus petit commun multiple de 1 et 2 : 2 Nombre d'atomes de Ca dans une molécule du composé : 1 Nombre d'atomes de Cl dans une molécule du composé : 2 Formule moléculaire : CaCl2

Les radicaux (ions composés) On appelle radical, un groupe d’atomes qu’on retrouve toujours liés et qui sont porteurs d’une charge électrique. La majorité des radicaux sont des anions. Attention, l’ion ammonium est un cation. OH- NO3 - PO4- SO42- NH4+ Module 3 430 p. 12 En Quête 3 p.23

Établir la formule moléculaire d'un composé ionique On veut trouver la formule moléculaire du composé formé par du Na et du SO4 Na forme l’ion Na+ (1 liaison possible). La charge de SO4 est de 2- (deux possibilités de liaison). Pour que la charge totale de la molécule soit 0, il faut deux atomes de sodium pour chaque radical SO42-. Na1+ + SO42- ---> ? 2(1+) + (2-) = 0 2Na1+ + SO42- ---> Na2SO4 Module 3 430 p. 12 En Quête 3 p.23-24

Établir la formule moléculaire d'un composé ionique On veut trouver la formule moléculaire du composé formé par du Ca et du PO4 Ca forme l’ion Ca2+ (2 liaisons possibles). La charge de PO4 est de 3- (3 possibilités de liaison). Le plus commun multiple de 2 et 3 est 6. Pour que la charge totale de la molécule soit 0, il faut 3 atomes de calcium et 2 radical PO43-. Ca2+ + PO43- ---> ? 3(2+) + 2(3-) = 0 3Ca2+ + 2PO43- ---> Ca3(PO4)2

Équation de dissolution Lorsque les solides ioniques sont dissout dans un solvant, la molécule se sépare en ion. Pb(0H)2(s) ---> Pb2+ + 2OH-

Les formules moléculaires Exemples K1+ et Br1- Na1+ et S? Fe2+ et Cl1- Na1+ et OH1- Donc (1+) + (1-) = 0 Donc 2(1+) + (2-) = 0 Donc (2+) + 2(1-) = 0 K1+ + Br1-  KBr 2Na1+ + S2-  Na2S Fe2+ + 2Cl1-  FeCL2 Na1+ + OH1-  NaOH

Exercices AlCl3 (s) --> ___ (aq) + ___ Cl-(aq) MgCO3 (s) --> ___ (aq) + ___ aq) _____ (s) --> Ca2+(aq) + SO42-(aq) PbCl2 (s) --> ____(aq) + ____(aq) _____(s) --> Na+(aq) + NO3-(aq) Ca(OH)2 (s) --> ____(aq) + _____(aq) _____ (s) --> NH4+(aq) + Cl-(aq) H3PO4 (aq) --> ____ (aq) + ____ (aq) Fe2(SO4)3 (s) --> ____ (aq) + ____ (aq) ______(s) --> 2 Ag+(aq) + CO32-(aq) K2CrO4 (s) --> ___ (aq) + ____ (aq)

Réponses AlCl3 (s) --> Al3+(aq) + 3 Cl-(aq) MgCO3 (s) --> Mg2+(aq) + CO32-(aq) CaSO4 (s) --> Ca2+(aq) + SO42-(aq) PbCl2 (s) --> Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq) NaNO3 (s) --> Na+(aq) + NO3-(aq) Ca(OH)2 (s) --> Ca2+(aq) + 2 OH-(aq) NH4Cl (s) --> NH4+(aq) + Cl-(aq) H3PO4 (aq) --> 3 H+(aq) + PO43-(aq) Fe2(SO4)3 (s) --> 2 Fe3+(aq) + 3 SO42-(aq) Ag2CO3 (s) --> 2 Ag+(aq) + CO32-(aq) K2CrO4 (s) --> 2 K+(aq) + CrO42-(aq)

Réponse En Quête a) Na+ et Br- b)Al3+ et F- c)Ca2+ et O2- d)K+ et S2- a) SO42- b) PO43- c) OH- d) ClO- e) NH4+ f) BO33- g) CH3CO2- h) CO32- a) 2- b) 3- c) 3- d) 1- e) 2- f) + a) MgBr2 b) Al2O3 c) Na2S d) Ca3N2 e) MgO f) Al(OH)3 g) H2SO4 h) Be(NO3)2 i) Na2CO3 j) (NH4)3PO4