Cours Stage - Les entités chimiques

Exercice - Atomes, molécules, ions

L'énoncé


Question 1

En donnant la structure électronique des atomes $C (Z = 6), H (Z = 1), O (Z = 8), Cl (Z = 17)$ et $N (Z = 7)$, dénombrer les liaisons de chacun de ces atomes. Justifier.

Nombre de liaisons covalentes que chacun doit établir :

$_6C : (K)^2(L)^4$ ; il lui manque 4 électrons pour respecter la règle de l’octet donc il forme 4 liaisons.

$_1H : (K)^1$ ; il lui manque 1 électron pour respecter la règle du duet donc il forme 1 liaison.

$_8O : (K)^2(L)^6$ ; il lui manque 2 électrons pour respecter la règle de l’octet donc il forme 2 liaisons.

$_{17}Cl : (K)^2(L)^8(M)^7$  ; il lui manque 1 électron pour respecter la règle de l’octet donc il forme 1 liaison.

$_7N : (K)^2(L)^5$  ; il lui manque 3 électrons pour respecter la règle de l’octet donc il forme 3 liaisons.

Question 2

La valine est l'un des 20 acides aminés naturels les plus communs sur Terre. Voici plusieurs formules développées proposées pour la valine. 

Pour chaque formule ci-dessous, dire si elle est correcte ou fausse en justifiant la réponse.

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Dans la molécule $A$, les carbones n° 2 (3 liaisons) et n° 4 (6 liaisons) ne respectent pas la règle de l’octet.

Dans la molécule $B$, l’hydrogène du carbone n° 1 ne respecte pas la règle du duet (2 liaisons) et les carbones n° 2 (3 liaisons) et n° 4 (5 liaisons) ne respectent pas la règle de l’octet.

Dans la molécule $C$, deux carbones n’ont que 3 liaisons et l’azote a 4 liaisons.

Question 3

Donner la formule développée de la représentation correcte de la molécule de valine.

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Question 4

Après avoir rappelé la définition d’une molécule isomère, donner tous les isomères correspondant à la formule $C_2 H_4 Cl_2$ (2 molécules) puis à la formule $C_3 H_8 O$ (3 molécules).

Des molécules isomères ont la même formule brute mais pas la même formule développée ou semi-développée.

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Question 5

Lequel de ces ions comporte le plus grand nombre d’électrons (on peut s'aider du tableau périodique des éléments) ?

$Cl^- ; Fe^{2+} ; I^- ; Te^{2-}$

Les ions $I^-$ et $Te^{2-}$ possèdent chacun 54 électrons, soit plus que $Cl^-$ qui en possède 18 et que $Fe^{2+}$ qui en possède 24.

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