m = 8,22 x 183,9 = 1,  g

Nombre d’atomes dans 1g de B : Masse d’Einsteinium : Equation 1 dans 2

80 protons80 électrons = 121 neutrons Masse d’1 mole des constituants de l’atome : m = 202,5 g.mol-1 Défaut de masse nucléaire (énergie de cohésion du noyau) Gain d’énergie acquis par la matière  E =  m.c 2 Il y a une différence par rapport à ce qui est donné dans les tables car dans les tables on tient compte des isotopes

Il a le même noyau que précédemment ; il a 78 électrons m = 200,97 g.mol-1 Très faible négligeable

51 % de 79 Br 49 % de 81 Br

Remarques Un électron non relativiste car beaucoup plus lent que la lumière (des électrons peuvent être relativistes dans un synchroton) 1 eV se définit comme l’énergie cinétique acquise par 1 électron accéléré par une ddp de 1V (1 eV = 1, J)

E = 200 eV E = 200 x 1, C = 3, Joules p = 7, kg.m.s -1 = 8, m

La longueur d’onde électromagnétique ayant la même énergie serait :

Idem avec des protonsE = 3, J p = 3, kg.m.s -1  = 2, m

C’est le cas simplifié de l’électron dans sa case quantique Pour l’électron, hors de ce segment, il ressent un potentiel infini qui l’oblige à rester entre 0 et L E total = E p + E cinétique infini

Avec ce que nous avions montré dans 1) qui était : Alors donc

E p = 0 sur OL et E p est infini ailleurs (donc la particule reste dans OL ce qui signifie que  (x) = 0 ailleurs que sur OL) Continuité aux extrémités du segment (ce qui va permettre d’en déduire B) :  (O) = 0  (l) = 0

Conditions aux limites :

Rq : mathématiquement, on pouvait dire aussi que A = 0. Mais comme B = 0 alors  =0 sur le segment…. Donc  =0 partout !!!

Or nous avons vu au 3)  l = n  (n entier relatif) donc

Par conséquent

Nous avons vu au 2) que Et  l = n  au 3) alors homogénéité Sachant 1) que la Joule J est 1 W.s ou 1 N.m 2) N = masse. g (et que g pour la gravité terrestre est 9,81 m.s -2 ) alors L’énergie est quantifiée (n)

Plus petite valeur pour l’énergie est pour n = 1 En effet : E = E p + E cin E p = 0 dans le segment, donc E = E cin = ½ mv 2 > 0 par conséquent E > 0 Si on envisageait n=0 alors E = 0 ce qui veut dire que p = mv = 0 Autrement dit, on connait p et il n’y a donc pas d’incertitude sur p (ou v) ce qui est en contradiction avec le principe d’indétermination d’Heisenberg Donc la première valeur pour n c’est n = 1

Plus petite valeur pour l’énergie est pour n = 1 En effet : E = E p + E cin E p = 0 dans le segment, donc E = E cin = ½ mv 2 > 0 par conséquent E > 0 Si on envisageait n=0 alors E = 0 ce qui veut dire que p = mv = 0 Autrement dit, on connait p et il n’y a donc pas d’incertitude sur p (ou v) ce qui est en contradiction avec le principe d’indétermination d’Heisenberg Donc la première valeur pour n c’est n = 1

Energie en JEnergie en eV (J/1, ) E 1 = 6, ,38 E 2 = 2, ,51 E 3 = 5, ,39 E 4 = 9, ,03 E (eV) E1E1 E2E2 E3E3 E4E4

Transition Longueur d’onde Domaine du spectre 1100 nmIR 658 nmVisible rouge 471 nmVisible bleu 220 nmUV

Remarque sur l’exercice : Par rapport au cours, ici l’énergie est Et dans le cours elle est négative avec une relation différente (n au dénominateur) Mais ici, on se trouve sur un segment borné ce qui est différent en cours, par conséquent les relations ne peuvent être que différentes

n = 50 ≤ l ≤ n-1 Donc ici les valeurs de l vont de 0 à 4 Puis -l ≤ m l ≤ +l lmlml Fonction d’onde 005s

n = 50 ≤ l ≤ n-1 Donc ici les valeurs de l vont de 0 à 4 Puis -l ≤ m l ≤ +l lmlml Fonction d’onde 005s 15p -1 05p 0 +15p +1

n = 50 ≤ l ≤ n-1 Donc ici les valeurs de l vont de 0 à 4 Puis -l ≤ m l ≤ +l lmlml Fonction d’onde 005s 15p -1 05p 0 +15p d -2 5d -1 05d 0 +15d d +2

n = 50 ≤ l ≤ n-1 Donc ici les valeurs de l vont de 0 à 4 Puis -l ≤ m l ≤ +l lmlml Fonction d’onde 005s 15p -1 05p 0 +15p d -2 5d -1 05d 0 +15d d f f -2 5f -1 05f 0 +15f f f +3

n = 50 ≤ l ≤ n-1 Donc ici les valeurs de l vont de 0 à 4 Puis -l ≤ m l ≤ +l lmlml Fonction d’onde 005s 15p -1 05p 0 +15p d -2 5d -1 05d 0 +15d d f f -2 5f -1 05f 0 +15f f f g g g -2 5g -1 05g 0 +15g g g g +4

m s = ± 1/2 et ici 1 !!! l = 4 = n or on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1 m l > l or on doit avoir –l ≤ m l ≤ +l l > n or on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1 l < 0 or on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1

Pour que les électrons soient décrits par la même fonction d’onde, il faut avoir le même triplet

Sous-couche : même ensemble (n,l)

Même couche : même n) Avecn = 4 a,c,f,h,k n = 3b,j

Même énergie : même valeur de n (idem question 4) Z = 4 dans l’énoncé Pour n = 4 alors E = Pour n = 3 alors E =

Z = 4 dans l’énoncé et dans le tableau périodique correspond à Be Z = 4 donc signifie 4 protons pour Be soit 4 électrons C’est un hydrogénoïde (1 électron) par conséquent la formule est Be 3+

Masse de l’électron

Après calcul E 1 (H) = -2, J et 1eV = 1, J on en déduit le tableau : E n (H)E en eV E 1 (H)-13,6058 E 2 (H)-3,40145 E 3 (H)-1,51176 E 4 (H)-0, E 5 (H)-0, E 6 (H)-0, E ∞ (H)0

E n (H)E en eV E 1 (H)-13,6058 E 2 (H)-3,40145 E 3 (H)-1,51176 E 4 (H)-0, E 5 (H)-0, E 6 (H)-0, E ∞ (H)0 E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H)

Avec ① et ②

Et par analogie avec la question 1e où On en déduit que E 1 (H) = -13,6058 eV  -2, J h = 6, J.s c = 2, m.s -1 Ecart relatif de 0,19% par rapport à la valeur expé de 1, m -1 Donc c’est en accord

E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H) Absorption Série de Balmer à partir de n=2

E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H) En émission les flèches sont inversées Série de Balmer à partir de n=2 E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H) Absorption Série de Balmer à partir de n=2

Balmer :n 1 = 2 n 2 = n 1 + N° de la raie E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H) Absorption Série de Balmer à partir de n=2 Donc pour la première raie n 2 = = 3 Correspond donc à H  qui est donc E 2  E 3 On fait de même avec la 2 ème raie, la 3 ème etc… H  qui est donc E 2  E 4 H  qui est donc E 2  E 5 etc…

Rq : On peut utiliser la relation de Rydberg avec R y(expé) (H) pour obtenir E 3 (H) = -1,51176 eV (-2, J) E 2 (H) = -3,40145 eV (-5, J) h = 6, J.s c = 2, m.s -1 Proche de la valeur 656,28 nm (rouge ; écart relatif de 0,025%)

Raie limite : pour E ∞ = 0 E 2 (H) = -3,40145 eV (-5, J) h = 6, J.s c = 2, m.s -1 UV avec Rydberg et R y(expé) (H) : = 364,7 nm

E (eV) E 1 (H) E 2 (H) E 3 (H) E 4 (H) E 5 (H) E 6 (H) E ∞ (H) Retour sur E1 pour Lyman E 3ème raie = E 4 – E 1 E 3ème raie = 12,755 eV = 2, J avec Rydberg et R y(expé) (H) : = 97,25 nm

B 4+ de numéro atomique Z=5 possède un seul électron. C’est un atome hydrogénoïde E fond (B 4+ ) = Z 2 E1(H) = eV –2, Joules correspond à –13,6 eV ce n’est pas l’état fondamental mais l’état excité de n=5

pour n=5, on a plusieurs valeurs possibles de l et donc plusieurs fonctions d’onde C’est un état dégénéré avec 25 fonctions d’onde : voir exercice 6

EI(B 4+ ) = 0 – E1(B 4+ ) = 340 eV

en cas d’absorption, E(photon) = E(n 2 ) – E(n 1 ) avec n 1 = 1 et n 2 entier supérieur à 1 si =3,801 nm on trouve n 2 = 5,01 soit 5 Le photon est absorbé et l’atome est excité si =4,271 nm on obtient n 2 =2,63 ce qui n’est pas un nombre entier. Le photon n’est pas absorbé et l’atome reste dans son état fondamental. E(n 2 ) – E(n 1 ) = hc/ : connu (donnée énoncé) et E(n 1 ) état fondamental connu ; donc on en déduit E(n 2 ) ; puis E(n 2 ) = -13,6Z 2 /n 2 permet de trouver n 2

Pour cet ion, n = 5, l = 3 m l = 1 et m s peut prendre les valeurs +1/2 ou –1/2 Pour qu’il soit décrit par la fonction 6d 2 il faut lui apporter l’énergie E 6 – E 5 soit 4,15eV ou 6, Joules

Un triplet (n,l,m l ) définit une orbitale atomique (OA) l = 4 = n or on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1 on doit avoir –l ≤ m l ≤ +l l = -2 négatif or on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1

Un triplet (n,l,m l ) définit une orbitale atomique (OA) 4f 2 4d 0 4f -1 4d 1 4p 0 4s 6g -3 6p 0 6g 0 ❹ ❶ ❷ ❸ ❸ ❹

2d n’existe pas : correspond au doublet (2,2) et on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1 6g et 4f représentent des sous-couches et non des OA (car il y a5 OA pour d 7 OA pour f 9 OA pour g 7s représente une OA (car 1 seule OA pour s)

5d correspond à n = 5 et l = 2 et –l ≤ m l ≤ +l 5 valeurs de m l (-2,-1,0,1,2) 2 valeurs de m s (+1/2 et -1/2 ) Donc 10 électrons au max

8s Mg1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 S1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Ti1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 As1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 Kr1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 Cd1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 Sn1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 2 Eu1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 7 Ir1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 7 U*1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 3 6d 1 Ar

8s As1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 Ar As[Ar] 4s 2 3d 10 4p 3

En Europe, nous utilisons le système par niveau d’énergie croissant des sous-couches 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Le classement américain est un classement par ordre croissant de n 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

En Europe, nous utilisons le système par niveau d’énergie croissant des sous-couches 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Le classement américain est un classement par ordre croissant de n 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Par conséquent, nous pouvons donc déduire que l’atome de cobalt dans son état fondamental est D (classement américain dans l’énoncé) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 ou avec Klechkowsky 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7

B est impossible car 2d n’existe par comme nous l’avons déjà vu dans l’exercice d n’existe pas : correspond au doublet (2,2) et on doit avoir 0 ≤ l ≤n-1 C est impossible pour la sous-couche 3p 7 (p correspond à l = 1 donc m l = +1,0,-1 ; par conséquent avec 2 électrons max de m s différents par OA cela fait 6 électrons max par sous-couche p) Ici p possède 7 électrons donc impossible

D est la configuration fondamentale B et C n’existent pas ; par conséquent il reste par élimination A et E qui sont des états excités Pour A avec le classement européen : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 9 Donc 2 électrons de 4s sont passés à un niveau d’énergie sup. 3d Pour E avec le classement européen : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 4p 1 Donc 1 électron de 3d est passé à un niveau d’énergie sup. 4p

Atome 1)2)3)4)5)6) Mg S Ti As Kr Cd Sn Eu Ir U* Dans le cas présent, 3d 10 n’a pas été représenté car il est demandé : électrons de valence Par définition, ce sont les électrons de n le plus élevé et les sous-couches en cours de remplissage ; ici, la sous-couche 3d est complète

Atome 1)2)3)4)5)6) Mg S Ti As Kr Cd Sn Eu Ir U* Dans le cas présent, 3d 10 n’a pas été représenté car il est demandé : électrons de valence Par définition, ce sont les électrons de n le plus élevé et les sous-couches en cours de remplissage ; ici, la sous-couche 3d est complète 4p et 4d sont complets donc on ne retient que le niveau n le plus élevé (5s) Sous-couche n = 4 complet Sous-couche 4f 14 est complète

Atome 1)2)3)4)5)6) Mg S Ti As Kr Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia S Ti As Kr Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara Ti As Kr Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara As Kr Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara Kr Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia Cd Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia Sn Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara Eu Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara Ir U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDia SPara TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiaN=2≤n val SPara TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SPara TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaN=6 n val =3 TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3N=2 n val =4 AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsPara KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaN=5 n val =4 KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDia CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaN=8 n val =4 CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDia SnPara EuPara IrPara U*Para N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Si en plus d x avec x<10 alors métal de transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaN=2 n val =5 SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnPara EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaN=4 n val =5 EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuParaN=2 n val =6 IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrParaN=2 n val =6 U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*ParaN=2 n val =7

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métal CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition 4s 2 3d 10 4p 6 5s 0 4d 10

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ 4s 2 3d 10 4p 6 5s 0 4d 10

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal(3,s,2) SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,p,4) TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,d,2) AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,p,3) KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun(4,p,6) CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal(5,d,10) SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (5,12) bloc d SnParaMétal EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal(5,p,2) EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition (6,d,7) U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition (6,9) bloc d U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition (6,f,7) IrPara Métal transition (6,9) bloc d U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition (6,9) bloc d U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+ Bloc f, 1ère ligne, 7ème colonne

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition (6,9) bloc d U*Para Métal transition (7,f,4) Cd 2+ Sn 4+ Bloc f, 1ère ligne, 7ème colonne

Atome 1)2)3)4)5)6) MgDiamétal (3,2) bloc s SParaNon métal3s 2 3p 6 S 2- (3,16) bloc p TiPara4 + 3 Métal transition 3s 2 3p 6 Ti 4+ (4,4) bloc d AsParaNon métal 4s 2 4p 6 As 3- (4,15) bloc p KrDiaNon métalaucun (4,18) bloc p CdDiaMétal (4,12) bloc d SnParaMétal (5,14) bloc p EuPara Métal transition IrPara Métal transition (6,9) bloc d U*Para Métal transition Cd 2+ Sn 4+ Bloc f, 1ère ligne, 7ème colonne Bloc f, 2ème ligne, 4ème colonne

Remarque : les configurations données dans l’exercice correspondent au classement américain

n = 4 donc 4 ème ligne 8 ème colonne Fe avec Z = 26

n = 4 donc 4 ème ligne Bloc p, 4 ème colonne (soit 16 ème du tableau) Se avec Z = 34

n = 6 donc 6 ème ligne Bloc d, 5 ème colonne du bloc donc 7 ème colonne du tableau périodique Re avec Z = 75

Bloc f (1 ère ligne du bloc f) 6 ème colonne du bloc f n = 6 Sm avec Z = 62

Bloc f (1 ère ligne du bloc f) 8 ème colonne du bloc f n = 6 Gd avec Z = 64

n = 4 donc 4 ème ligne et bloc p (5 ème colonne du bloc soit = 17 ème colonne du tableau Br avec Z = 35

n = 5 donc 5 ème ligne et bloc d (1 ème colonne du bloc soit 2+1 = 3 ème colonne du tableau Y avec Z = 39

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Au*79(6,11) Rb37(5,1) Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11) Rb37(5,1) Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 5d 10 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Rb37(5,1) Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1) Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Alcalin Rn86(6,18) I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Alcalin Rn86(6,18)6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Alcalin Rn86(6,18)6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Gaz noble I53(5,17)

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Alcalin Rn86(6,18)6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Gaz noble I53(5,17)5s 2 4d 10 5p 5

ElémentZTableauConfig ELECTRON VALENCEfamille Ta73(6,5)6s 2 4f 14 5d 3 Métal de transition Au*79(6,11)6s 1 4f 14 (normalement 6s 2 5d 9 ms anomalie) Métal de transition Rb37(5,1)5s 1 Alcalin Rn86(6,18)6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Gaz noble I53(5,17)5s 2 4d 10 5p 5 Halogène

Ca et K : même périodeZ Ca > Z K et Z* augmente (mais pas aussi vite que Z) → r Ca < r K Z Ca = Z K + 1 Z K Z* Ca = Z Ca -  Ca Z* K = Z K -  K Z* Ca = Z K  Ca Z* Ca = Z* K +  K  Ca  Ca =  K + a avec a<1 Soit  K -  Ca = -a Z* Ca = Z* K + 1 – a avec a<1 donc Z* augmente moins vite que Z Démonstration

Br et I même colonne Z I > Z Br n val I > n val Br r I > r Br

As et Cl On va d’abord comparer As et Br qui sont sur la même période Puis on comparera Br et Cl Remarque : on pourrait aussi comparer P et As puis P et Cl

As et Cl Comparaison d’As et Br : raisonnement idem que pour Ca et K précédemment → r Br < r As Comparaison de Cl et Br : raisonnement idem que pour Br et I précédemment → r Cl < r Br Par conséquent, nous pouvons en déduire que → r Cl < r As

N et Cl Comparaison d’N et F : raisonnement idem que pour Ca et K précédemment → r F < r N Comparaison de F et Cl : raisonnement idem que pour Br et I précédemment → r F < r Cl Par conséquent, nous ne pouvons rien conclure Rq : N + petit que Cl car effet de n dans un colonne est plus fort qu’effet de Z* ; ceci n’est valable que dans un même bloc (ne pas faire entre blocs s et p par exple)

Cl et Cl - → r atome < r anion → r Cl < r Cl- V 2+ et V 5+ Charge du cation augmente → r V5+ < r V2+ N 3- et O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 dans les deux cas → isoélectroniques < Même nombre d’électrons Donc l’écran est le même seul Z change Z = 7 Z = 8 Donc pour un même nombre d’électrons, ces derniers seront « mieux retenus » avec Z = 8 < r O2- < r N3-

Cl et Cl - → r atome < r anion → r Cl < r Cl- V 2+ et V 5+ Charge du cation augmente → r V5+ < r V2+ N 3- et O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 dans les deux cas → isoélectroniques < Même nombre d’électrons Donc l’écran est le même seul Z change Z = 7 Z = 8 Donc pour un même nombre d’électrons, ces derniers seront « mieux retenus » avec Z = 8 < r O2- < r N3- La constante d’écran est la même pour les 2 ions car isoélectroniques → Z* O2- > Z* N3- Démonstration → électrons dans O 2- sont plus attirés donc O 2- plus petit

0≤l ≤n-1 n = 3l = 03s l = 13p l = 23d Mais 3d n’apparait qu’à la 4 ème période donc ici, vu l’énoncé, on s’intéresse à 3s et 3p

Atomes diamagnétiques : tous les électrons sont appariés 2 Atomes1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 et1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

N ≤ n val avec N nombre d’électrons sur n val (nombre quantique principal) alors c’est un métal Ici métaux pour N ≤ 3 N = 1 N = 2 N = 3 3s 1 3s 2 3s 2 3p 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Z = 11Z = 12Z = 13

N = 2 3s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Z = 12 2 ème colonne : alcalino-terreux

et dans (3) : Z Y = Z* X +  + 1 À l’aide de (4)

Z* (Y) = (Z* X +  + 1) - (  +  1 electron en + ) Z* (Y) = Z* X  1 electron en +  1 electron en + < 1 Par conséquent le dernier électron de Y est plus retenu que celui de X Donc EI (Y) > EI (X) Dans un période, lorsque Z augmente EI augmente.

Vu le 5a (Z augmente, EI augmente), on peut s’attendre au classement ci-dessus Al Si PSCl Ar

Al Si PSCl Ar Anomalie entre P et S ; En fait EI(P) = 11 et EI(S) = 10,4

Al Si PSCl Ar P1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 S1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4  1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Configuration stable - 1 électron Configuration stable

Al Si PSCl Ar Par conséquent avec S, en arrachant un électron, on arrive à une configuration stable Par contre pour P, on part d’une configuration stable pour lui arracher un électron (donc plus difficile)

Al Si PSCl Ar EI(P) = 11 eV EI(S) = 10,4 eV

EN(F) > EN(O) > EN(S) > EN(Si) > EN(Na) EN(Cl) > EN(S) > EN(Se) > EN(Sb) > EN(In) Pour O et Cl, on ne peut pas conclure

N val = 6 + 2x7 = 20 électronsN D = 10 N val = 5 + 3x7 = 26 électronsN D = 13 N val = 4 + 4x7 = 32 électronsN D = 16

N val = 2 + 2x6 = 14 électronsN D = 7 N val = =18 électronsN D = 9 N val = 4 + 3x4 = 16 électronsN D = 8

N val = 2 + 2x7 = 16 électronsN D = 8 Déficient en électrons – acide de Lewis N val = 7 + 3x7 = 28 électronsN D = 14 Hypervalent : Cl appartient à la période 3  (Cl) <  (F) Rappel : période 3 et 4 : 6 doublets au maximum Période > 4 : 7 doublets au maximum

N val = 2 + 2x7 = 16 électronsN D = 8 Déficient en électrons – acide de Lewis N val = 7 + 3x7 = 28 électronsN D = 14 Hypervalent : Cl appartient à la période 3  (Cl) <  (F) N val = 6 + 4x7 = 34 électronsN D = 17 Hypervalent : Te appartient à la période 5  (Te) <  (Cl)

N val = 8 + 2x7 = 22 électronsN D = 11 N val = 7 + 5x7 = 42 électronsN D = 21 N val = = 42 électronsN D = 21 Hypervalent : Xe appartient à la période 5  (Xe) <  (F) Hypervalent : Br appartient à la période 4 (rq : 6 doublets max)  (Br) <  (F) Hypervalent : Xe appartient à la période 5 (rq : 7 doublets max)  (Xe) <  (F)

N val = x7 = 26 électronsN D = 13 N val = x7 = 40 électronsN D = 20 N val = = 10 électronsN D = 5 S appartient à la période 3 (rq : 6 doublets max)  (S) <  (Cl) Hypervalent : S appartient à la période 3 (rq : 6 doublets max)  (S) <  (F)

N val = 2x5 + 4x6 = 34 électronsN D = 17 N val = = 18 électronsN D = 9 N val = = 8 électronsN D = 4 Ceci est un possibilité mais en réalité la molécule est :

N val = = 16 électronsN D = 8 N val = 7 + 3x6 + 1 = 26 électronsN D = 13 Remarque : souvent vous faites l’erreur d’écrire la structure suivante MAIS c’est oublier que Cl appartient à la 3 ème période et qu’il ne peut avoir au maximum que 6 doublets… et dans cette structure il en a 7 !!!!!!

N val = 7 + 2x6 = 19 électronsN D = 9 doublets+1 électron N val = 3x7 + 1 = 22 électronsN D = 11 Il est également possible d’écrire : N val = 7x = 34 électronsN D = 17 Hypervalent : I appartient à la période 5 (rq : 7 doublets max : OK)  (I) <  (F)

 (HCl) <  (BrF) <  (HF) Différence d’électronégativité  (Cl) –  (H) = 0,96  (F) –  (Br) = 1,02  (F) –  (H) = 1,78

 (HCl) <  (BrF) <  (HF) Différence d’électronégativité  (Cl) –  (H) = 0,96  (F) –  (Br) = 1,02  (F) –  (H) = 1,78

 = . e. d  (F) >  (Br)

H 2, Cl 2 et I 2 sont homonucléaires ; par conséquent  = 0 D pour ces molécules  (I) –  (H) = 0,46  (Cl) –  (I) = 0,50  (ICl) = 0,65 D  (HI) = 0,38 D

n val = 7 + 4x6 + 1 = 32n D = 16 Nombre max de doublets sur Cl est de 6 car période N°3 CℓO 4 - HOCℓO 3

Avec les différentes formes limites l’ordre des liaisons est le même. Elles sont toutes identiques dans ClO 4 - Dans la molécule HClO 4, les 3 liaisons Cl-O sont identiques (en tenant compte des 3 formes limites dans HClO 4 ). Elles ont donc la même longeur : 141 pm Cl-OH est une liaison simple donc plus longue

I l (H 2 ) = H 2 + :  l 1 I l = Si I l augmente, la distance d diminue d H2+ > d H2 D augmente D H2+ < D H2 D H2+ = 256 kJ.mol -1 D H2 = 432 kJ.mol -1

I l (H 2 -) = H 2 - :  l 2  *1 Si H 2 -  H 2 + e - nous avons l’indice de liaison qui augmente : Le système est plus stable donc H 2 - est réducteur

I l (He 2 +) = I l (He 2 +) = I l (H 2 + ) < I l (H 2 ) Longueur de liaison et énergies de liaison voisines I l (He 2 ) = La molécule N’existe pas

I l (He 2 + ) =  l 2  *1 He 2 + I l (He 2 2+ ) = l2l2 He 2 2+ I l (He 2 3+ ) = l1l1 He 2 3+ I l (He 2 4+ ) = l0l0 He He 2 2+ est donc le cation le plus stable

C C C2C2

Donc diamagnétique

Pas d’électrons célibataires donc diamagnétique

En résumé : I l (C 2 ) = 2 I l (N 2 ) = 3 I l (O 2 ) = 2 Plus l’indice de liaison est grand, plus l’énergie de liaison est élevée, plus la longueur de liaison est faible

En résumé : I l (C 2 ) = 2 I l (N 2 ) = 3 I l (O 2 ) = 2 Plus l’indice de liaison est grand, plus l’énergie de liaison est élevée, plus la longueur de liaison est faible d (O 2 ) ~ d(C 2 ) > d(N 2 )car O 2 et C 2 même indices de liaison et inférieur à celui de N 2 Par ailleurs, nous pouvons ajouter que r(O) < r(C) ce qui nous amène à en déduire que d (O 2 ) < d(C 2 ) Par conséquent d (O 2 ) = 121 pm d(C 2 ) = 124 pmd(N 2 ) = 110 pm

C N CN 2p 2s 2p 2s 1l1l 2*2* 3l3l 4*4*  l  *

C N CN 2p 2s 2p 2s 1l1l 2*2* 3l3l 4*4*  l  *

C N CN 2p 2s 2p 2s 1l1l 2*2* 3l3l 4*4*  l  * CN(1  l ) 2 (2  *) 2 (1  l ) 4 (3  l ) 1 I l = ½(7-2) = 5/2 = 2,5

I l = ½(6-2) = 2 CN  CN + + e - (1  l ) 2 (2  *) 2 (1  l ) 4 I l = ½(8-2) = 3 CN + e -  CN - (1  l ) 2 (2  *) 2 (1  l ) 4 (3  l ) 2 Donc d(CN + ) > d(CN) > d(CN - ) 118pm 117pm 114pm

CO est isoélectronique de CN-. Il a la même configuration électronique donc I l (CO) = I l (CN - ) Les longueurs de liaison sont voisines

BeCl 2 AX 2 E 0 linéaire180° Molécule apolaire ClF 3 AX 3 E 2 « en T »  <90° (répulsion des doublets) Molécule polaire

TeCl 4 AX 4 E 1  <90°  <120° Molécule polaire XeF 2 AX 2 E 3 linéaire  apolaire BrF 5 AX 5 E 1 pyramide à base carrée  <90°  ’< 90° polaire

XeOF 4 AX 5 E 1 pyramide base carréeangles<90° Molécule polaire SOCl 2 AX 3 E 1 pyramide base triangle Molécule polaire

SOF 4 AX 5 E 0 bipyramide trigonale OSF>90° OSF>120° Molécule polaire  <90°  <120° N 2 O 4 autour de chaque N AX 3  voisin de 120°

HONOautour de O : AX 2 E 2 autour de N : AX 2 E 1 Molécule polaire  voisin de 109,5°  voisin de 120° BH 4 - AX 4 E 0 tétraédrique

SCN - AX 2 E 0 linéaire ClO 3 - AX 3 E 1 pyramide

ClO 2 AX 2 E 2 coudée Molécule polaire I 3 - AX 2 E 3 linéaire

IF 4 + AX 4 E 1

CO autour de C et O : AX 1 E 1 linéaire Molécule polaire

FNO = 110°ClNO = 113°BrNO = 117°