m = 8,22 x 183,9 = 1,51.10 3  g Nombre d’atomes dans 1g de B : Masse d’Einsteinium : Equation 1 dans 2.

Présentation au sujet: "m = 8,22 x 183,9 = 1,51.10 3  g Nombre d’atomes dans 1g de B : Masse d’Einsteinium : Equation 1 dans 2."— Transcription de la présentation:

1

2 m = 8,22 x 183,9 = 1,51.10 3  g

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

4 80 protons80 électrons201-80 = 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

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

6 51 % de 79 Br 49 % de 81 Br

7

8 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 = 1,6.10 -19 J)

9 E = 200 eV E = 200 x 1,6.10- 19 C = 3,2.10 -17 Joules p = 7,6.10 -24 kg.m.s -1 = 8,68.10 -11 m

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

11 Idem avec des protonsE = 3,2.10 -17 J p = 3,27.10 -22 kg.m.s -1  = 2,03.10 -12 m

12 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

13

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

15 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

16 Conditions aux limites :

17

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

19

20

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

22 Par conséquent

23

24 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)

25 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

26 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

27 Energie en JEnergie en eV (J/1,6.10 -19 ) E 1 = 6,03.10 -20 0,38 E 2 = 2,41.10 -19 1,51 E 3 = 5,43.10 -19 3,39 E 4 = 9,65.10 -19 6,03 E (eV) E1E1 E2E2 E3E3 E4E4

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

29 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

30 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

31 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

32 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 2-25d -2 5d -1 05d 0 +15d +1 +25d +2

33 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 2-25d -2 5d -1 05d 0 +15d +1 +25d +2 3-35f -3 -25f -2 5f -1 05f 0 +15f +1 +25f +2 +35f +3

34 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 2-25d -2 5d -1 05d 0 +15d +1 +25d +2 3-35f -3 -25f -2 5f -1 05f 0 +15f +1 +25f +2 +35f +3 4-45g -4 -35g -3 -25g -2 5g -1 05g 0 +15g +1 +25g +2 +35g +3 +45g +4

35 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

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

37 Sous-couche : même ensemble (n,l)

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

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

40 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+

41 Masse de l’électron

42 Après calcul E 1 (H) = -2,17991.10 -18 J et 1eV = 1,602.10 -19 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)-0,850363 E 5 (H)-0,544232 E 6 (H)-0,377939 E ∞ (H)0

43 E n (H)E en eV E 1 (H)-13,6058 E 2 (H)-3,40145 E 3 (H)-1,51176 E 4 (H)-0,850363 E 5 (H)-0,544232 E 6 (H)-0,377939 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)

44

45

46 Avec ① et ②

47 Et par analogie avec la question 1e où On en déduit que E 1 (H) = -13,6058 eV  -2,17991.10 -18 J h = 6,62618.10 -34 J.s c = 2,99793.10 8 m.s -1 Ecart relatif de 0,19% par rapport à la valeur expé de 1,09677.10 7 m -1 Donc c’est en accord

48 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

49 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

50 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 = 2 + 1 = 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…

51 Rq : On peut utiliser la relation de Rydberg avec R y(expé) (H) pour obtenir E 3 (H) = -1,51176 eV (-2,42213.10 -19 J) E 2 (H) = -3,40145 eV (-5,44977.10 -19 J) h = 6,62618.10 -34 J.s c = 2,99793.10 8 m.s -1 Proche de la valeur 656,28 nm (rouge ; écart relatif de 0,025%)

52 Raie limite : pour E ∞ = 0 E 2 (H) = -3,40145 eV (-5,44977.10 -19 J) h = 6,62618.10 -34 J.s c = 2,99793.10 8 m.s -1 UV avec Rydberg et R y(expé) (H) : = 364,7 nm

53 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 = 2,043.10 -18 J avec Rydberg et R y(expé) (H) : = 97,25 nm

54 B 4+ de numéro atomique Z=5 possède un seul électron. C’est un atome hydrogénoïde E fond (B 4+ ) = Z 2 E1(H) = - 340 eV –2,178.10-18 Joules correspond à –13,6 eV ce n’est pas l’état fondamental mais l’état excité de n=5

55 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

56 EI(B 4+ ) = 0 – E1(B 4+ ) = 340 eV

57 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

58 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 6,64.10 -19 Joules

59 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

60 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

61 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)

62 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

63 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

64 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

65 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

66 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

67 B est impossible car 2d n’existe par comme nous l’avons déjà vu dans l’exercice 11-2 2d 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

68 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

69 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

70 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

86 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

87 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

88 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

89 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

90 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

91 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

92 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

93 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

94 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

95 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

96 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

97 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

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

99 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

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

101 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

102 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

103 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

104 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

105 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

106 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

107 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

108 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

109 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

110 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

111 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

112 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+

113 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

114 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+

115 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+

116 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+

117 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+

118 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+

119 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+

120 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+

121 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+

122 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+

123 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+

124 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+

125 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+

126 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+

127 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+

128 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+

129 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+

130 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+

131 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+

132 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+

133 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+

134 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+

135 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

136 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

137 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

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

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

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

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

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

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

144 n = 4 donc 4 ème ligne et bloc p (5 ème colonne du bloc soit 2+10+5 = 17 ème colonne du tableau Br avec Z = 35

145 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

146 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)

147 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)

148 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)

149 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)

150 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)

151 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)

152 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)

153 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)

154 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

155 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

156 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 + 1 -  Ca Z* Ca = Z* K +  K + 1 -  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

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

158 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

159 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

160 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)

161 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-

162 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

163 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

164 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

165 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

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

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

168 Z* (Y) = (Z* X +  + 1) - (  +  1 electron en + ) Z* (Y) = Z* X + 1 -  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.

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

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

171 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

172 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)

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

174 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

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

176 N val = 2 + 2x6 = 14 électronsN D = 7 N val = 1 + 4 + 6 + 5 + 2 =18 électronsN D = 9 N val = 4 + 3x4 = 16 électronsN D = 8

177 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

178 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)

179 N val = 8 + 2x7 = 22 électronsN D = 11 N val = 7 + 5x7 = 42 électronsN D = 21 N val = 8 + 6 + 4 + 7 = 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)

180 N val = 6 + 6 + 2x7 = 26 électronsN D = 13 N val = 6 + 6 + 4x7 = 40 électronsN D = 20 N val = 4 + 6 = 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)

181 N val = 2x5 + 4x6 = 34 électronsN D = 17 N val = 1 + 6 + 5 + 6 = 18 électronsN D = 9 N val = 3 + 4 + 1 = 8 électronsN D = 4 Ceci est un possibilité mais en réalité la molécule est :

182 N val = 6 + 4 + 5 + 1 = 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 !!!!!!

183 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 = 7x4 + 7 - 1 = 34 électronsN D = 17 Hypervalent : I appartient à la période 5 (rq : 7 doublets max : OK)  (I) <  (F)

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

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

186  = . e. d  (F) >  (Br)

187

188 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

189 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

190 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

191

192

193 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

194 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

195 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

196 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 2 4+ 0 He 2 2+ est donc le cation le plus stable

197

198 C C C2C2

199 Donc diamagnétique

200 Pas d’électrons célibataires donc diamagnétique

201

202 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

203 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

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

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

206 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

207 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

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

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

210 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

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

212 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°

213 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

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

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

216 IF 4 + AX 4 E 1

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

218

219

220

221 FNO = 110°ClNO = 113°BrNO = 117°

222