8.Feuille d'exercices n° 1
8.Eac1 : Électrons de valence
On donne les configurations électroniques des atomes suivants :
- - Atome d'oxygène : 1s² 2s² 2p⁴
- - Atome de néon : 1s² 2s² 2p⁶
- - Atome de phosphore : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
1 Définir ce qu'est un électron de valence.
2 Dénombrer les électrons de valence de chaque atome.
8.Eac2 : Lecture du tableau périodique
Pour cet exercice, on s'aidera du tableau périodique ci-dessous dans lequel seule les trois première lignes ont été reproduites.
| 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
| H |
He |
|||||||
| Li |
Be |
B |
C |
N |
O |
F |
Ne |
|
| Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
Ar |
|
1 Compléter le tableau avec les numéros atomiques et les noms des éléments que vous connaissez.
2 L'atome de soufre et l'atome de bore :
2.a Donner la configuration électronique de l'atome de soufre S et celle de l'atome de bore B.
2.b Indiquer le nombre d'électrons de valence de ces deux atomes.
3 Repérer les atomes qui ont trois électrons de valence.
4 Expliquer pourquoi il est possible de supposer que l'élément fluor et l'élément chlore ont des propriétés similaires.
8.Eac3 : Position dans le tableau périodique
Déterminer la position dans la tableau périodique (ligne et colonne) de l'atome dont la configuration électronique est : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
8.Eac4 : De l'ion à l'atome de chlore
L'ion chlorure, de formule \(\ce{Cl-}\), a pour configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
1 Justifier que l'ion chlorure est un ion stable.
2 En déduire la configuration électronique de l'atome de chlore.
3 Déterminer le nombre d’électrons de valence de l’atome de chlore.
8.Eac5 : L'ion béryllium
L'atome de béryllium \(\ce{Be}\) a pour configuration électronique : 1s² 2s².
1 Indiquer, en justifiant, le numéro atomique de cet atome.
2 Préciser le nombre d'électrons de valence de cet atome.
3 Déterminer, en justifiant, l'ion stable que cet atome peut former.
8.Eac6 : Un ion inconnu
Un ion \(\ce{X+}\) a pour configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶
1 Cet ion est-il stable ?
2 Déterminer la configuration électronique de l'atome correspondant.
3 En utilisant un tableau périodique des éléments, en déduire la formule chimique de cet ion.
8.Eac7 : Schémas de Lewis de quelques molécules
1 Compléter les schémas de Lewis des molécules ci-dessous.
2 Vérifier et justifier que ces molécules sont stables.
8.E1 : Ions stables du silicium
La configuration électronique du silicium est : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p².
1 Donner la configuration électronique des ions \(\ce{Si^2+}\) et \(\ce{Si^4+}\).
2 Lequel des deux ions précédents est stable ?
8.E2 : Schéma de Lewis du cyanure d'hydrogène
L'acide cyanhydrique a pour formule HCN. C'est une espèce chimique toxique que l'on trouve dans certains noyaux (pêches, prune, amandes amère, etc).
Deux schémas de Lewis sont proposés pour la molécule :
Proposition 1
Proposition 2
1 Justifier que les deux propositions respectent la règle de stabilité.
2 L'élément azote N se trouve dans la 15ème colonne. Indiquer le nombre d'électrons de valence de l'atome d'azote.
3 Justifier que la proposition 1 de la molécule de cyanure d'hydrogène n'est pas compatible avec le résultat de la question 2).
8.E3 : L'élément soufre
L'élément soufre peut se stabiliser en formant l'ion sulfure ou en établissant des liaisons avec d'autres atomes pour former des molécules.
L'élément soufre a été identifié :
- dans le composé ionique appelé sulfure d'argent \(\ce{Ag2S}\) ;
- dans la molécule de sulfure de carbonyle de formule \(\ce{COS}\).
Données :
• L'ion argent a pour formule \(\ce{Ag+}\).
• L'atome de carbone dispose de 4 électrons de valence (4 électrons célibataires).
• L'atome d'oxygène dispose de 6 électrons de valences (2 électrons célibataires et 2 doublets non-liants).
1 Déterminer, en justifiant, la formule de l'ion sulfure.
2 En déduire le nombre d'électrons de valence de l'atome de soufre et préciser la colonne du tableau périodique à laquelle appartient l'élément soufre.
3 Proposer un schéma de Lewis pour la molécule de sulfure de carbonyle, sachant que le carbone est au centre.