Chapitre 6 CORRECTIONS EXERCICES Exercice 6 p.106 a. Hélium He : K 2 : la couche externe est saturée à 2 électrons donc aucune liaison. b. Carbone C : K 2 L 4 : il manque 4 électrons pour respecter la règle de l octet donc 4 liaisons covalentes. c. Fluor F : K 2 L 7 : il manque 1 électron pour respecter la règle de l octet donc 1 liaison covalente. d. Néon Ne : K 2 L 8 : la couche externe est saturée à 8 électrons donc aucune liaison. e. Silicium Si : K 2 L 8 M 4 : il manque 4 électrons pour respecter la règle de l octet donc 4 liaisons de covalence. f. Argon Ar : K 2 L 8 M 8 : la couche externe contient 8 électrons donc aucune liaison. Exercice 9 p.106 N (Z = 7) donc K 2 L 5 donc le N peut former 3 liaisons de covalence (il lui manque 3 électrons pour satisfaire la règle de l octet) et possède 1 doublet non liant. Donc proposition 2. C (Z = 6) donc K 2 L 4 donc le C peut former 4 liaisons de covalence (il lui manque 4 électrons pour satisfaire la règle de l octet) et possède aucun doublet non liant. Donc proposition 1. O (Z = 8) donc K 2 L 6 donc le O peut former 2 liaisons de covalence (il lui manque 2 électrons pour satisfaire la règle de l octet) et possède 2 doublets non liants. Donc proposition 1. Exercice 10 p.106 1. L acide acrylique 2. Formule électronique H (Z = 1) donc K 1 C (Z = 6) donc K 2 L 4 O (Z = 8) donc K 2 L 6 2. Formule électronique H : Il manque 1 électron pour satisfaire la règle du duet. C : Il manque 4 électrons pour satisfaire la règle de l octet. O : Il manque 2 électrons pour satisfaire la règle de l octet. 3. Pour H et C, aucun doublet liant Deux électrons de la couche externe de l atome d oxygène sont engagés dans deux liaisons covalentes : il reste donc (6 2) = 4 électrons qui s apparient en 2 doublets non liants localisés sur l atome d oxygène. 1
Exercice 12 p.107 L atome central est Si. L atome de Si est entouré de 4 doublets liants. Pour minimiser leurs répulsions, ces doublets adoptent une disposition tétraédrique. La molécule est donc tétraédrique autour de l atome de Si. Exercice 13 p.107 L atome de phosphore est entouré de trois doublets liants et d un doublet non liant. Les doublets adoptent une disposition tétraédrique afin de minimiser leurs répulsions. La molécule est donc pyramidale autour de l atome de phosphore Exercice 14 p.107 Les deux atomes d hydrogène se trouvent de part et d autre de la double liaison : l isomère représenté est l isomère E. Exercice 16 p.107 1. Formule électronique H (Z = 1) donc K 1 C (Z = 6) donc K 2 L 4 O (Z = 8) donc K 2 L 6 2. Représentation de Lewis 3. Les deux atomes de carbone portant les groupes - OH sont entourés par 4 doublets liants (liaisons covalentes). Pour minimiser leurs répulsions, ces doublets adoptent une disposition tétraédrique. L atome de carbone central (relié à = O) est entouré par 3 liaisons donc il est triangulaire plan ou trigonal plan. Exercice 17 p.107 1. Formule électronique H (Z = 1) donc K 1 C (Z = 6) donc K 2 L 4 N (Z = 7) donc K 2 L 5 2. Représentation de Lewis Les quatre électrons de la couche externe du carbone sont engagés dans quatre liaisons covalentes : les atomes de carbone ne possèdent aucun doublet non liant. L unique électron de la couche externe de l hydrogène est engagé dans une liaison covalente : il ne possède aucun doublet non liant. 2
N : K 2 L 5 : il lui manque (8 5) = 3 électrons pour satisfaire la règle de l octet ; il peut former trois liaisons. Trois électrons de la couche externe de l atome d azote sont engagés dans trois liaisons covalentes : il reste donc (5 3) = 2 électrons qui s apparient en 1 doublet non liant localisé sur l atome d azote. 3. L atome de carbone n 1 est entouré de trois atomes. La molécule est triangulaire plane autour de l atome de carbone. L atome de carbone n 2 est entouré de quatre doublets liants. La molécule est tétraédrique autour de l atome de carbone. L atome d azote est entouré de trois doublets liants et d un doublet non-liant. Les doublets adoptent une disposition tétraédrique. La molécule est donc pyramidale autour de l atome d azote. Exercice 18 p.108 1. Formule électronique H (Z = 1) donc K 1 C (Z = 6) donc K 2 L 4 N (Z = 7) donc K 2 L 5 O (Z = 8) donc K 2 L 6 2. Représentation de Lewis Les quatre électrons de la couche externe du carbone sont engagés dans quatre liaisons covalentes : les atomes de carbone ne possèdent aucun doublet non liant. L unique électron de la couche externe de l hydrogène est engagé dans une liaison covalente : il ne possède aucun doublet non liant. N : K 2 L 5 : il lui manque (8 5) = 3 électrons pour satisfaire la règle de l octet ; il peut former trois liaisons. Trois électrons de la couche externe de l atome d azote sont engagés dans trois liaisons covalentes : il reste donc (5 3) = 2 électrons qui s apparient en 1 doublet non liant localisé sur l atome d azote. O : K 2 L 6 : il lui manque (8 6) = 2 électrons pour satisfaire la règle de l octet ; il peut former deux liaisons. Deux électrons de la couche externe de l atome d oxygène sont engagés dans deux liaisons covalentes : il reste donc (6 2) = 4 électrons qui s apparient en 2 doublets non liants localisé sur l atome d oxygène. 3. L atome de carbone n 1 est entouré de trois atomes. La molécule est triangulaire plane autour de l atome de carbone. L atome de carbone n 2 est entouré de quatre doublets liants. La molécule est tétraédrique autour de l atome de carbone. L atome d azote est entouré de trois doublets liants (dont 1 double liaison) et d un doublet non-liant donc n = 3. Les doublets adoptent une disposition coudée. La molécule est donc coudée autour de l atome d azote. 3
L atome d oxygène est entouré de deux doublets liants et de deux doublets non-liants (4 doublets). Les doublets adoptent une disposition tétraédrique avec 2 doublets non liants. La molécule est donc coudée autour de l atome d oxygène. Exercice 19 p.108 1. L encre UV sèche uniquement sous un rayonnement ultraviolet. Une encre UV sèche par une réaction chimique de polymérisation générée par le rayonnement UV. L encre liquide durcit. À la fin de la réaction, un réseau solide est formé, intégrant le pigment. 2. a. Formule électronique H (Z = 1) donc K 1 C (Z = 6) donc K 2 L 4 O (Z = 8) donc K 2 L 6 b. Représentation de Lewis Chaque atome de carbone est entouré de trois atomes. La molécule est trigonale plane autour de chacun d eux. L atome d oxygène est entouré de quatre doublets (deux liants et deux non liants). La molécule est tétraédrique autour de l atome d oxygène : elle est donc coudée. 3. La molécule ne peut pas présenter d isomérie, car elle n est pas de la forme CHA=CHB où A et B ne sont pas des atomes d hydrogène. Exercice 20 p.108 La Z-jasmone Exercice 21 p.109 1. Représentation de la -ionone 4
Les doubles liaisons de la -ionone sont conjuguées. La molécule de linalol n est pas de la forme R-CH = CH R où R et R sont des groupes d atomes autre que H donc elle ne présente pas d isomérie Z/E ; il y a deux atomes d hydrogène sur le carbone n 1 et deux groupes méthyles sur le carbone n 7. Exercice 22 p.109 Niveau 2 1. Représentation de Lewis 2. Les atomes de carbone n 1, 2 et 4 sont entourés de trois atomes. La molécule est trigonale plane autour de chacun d eux. L atome de carbone n 3 est entouré de deux atomes. La molécule est linéaire autour de cet atome de carbone. L atome de carbone n 5 est entouré de quatre doublets liants. La molécule est tétraédrique autour de cet atome de carbone. 3. Elle ne présente pas d isomérie Z/E car elle n est pas de la forme CHA=CHB avec A et B différents de H. 5
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