Savoir son cours

QCM :

COMP.1 Liaisons chimiques – exercices

La force qui s’exerce entre deux particules

chargées électriquement …

dépend de la charge

des deux particules.

est proportionnelle à

la distance qui les

sépare.

est inversement

proportionnelle au

carré de la distance qui

les sépare.

Le schéma ci-dessous peut correspondre

au cas où…

qA et qB sont toutes

deux positives.

qA et qB sont de

signes contraires.

qA et qB sont toutes

deux négatives.

Un cristal ionique constitué d’ions Al3+ et

d’ions O2- a pour formule… Al3O2 Al2O3 Al6O6

Dans un cristal de fluorine CaF2, chaque

ion Ca2+…

est entouré d’ions

Ca2+. est entouré d’ions F2-. est entouré d’ions F-.

Une liaison covalente A-B est … polarisée si A est plus

électronégatif que B.

polarisée si B est plus

électronégatif que A.

obligatoirement

polarisée.

La molécule de sulfure de carbone CS2 …

est polaire. est apolaire. a un moment dipolaire

non nul.

Une molécule triatomique… est nécessairement

polaire. peut être apolaire. peut être polaire.

Les interactions de Van der Waals sont

des interactions… entre ions.

entre dipôles

électriques. entre molécules.

Le schéma d’une liaison hydrogène peut-

être…

Dans le cyclohexane

C6H12, la cohésion est

assurée par…

des liaisons de Van der

Waals.

des liaisons

hydrogène.

des liaisons de Van der

Waals et des liaisons

hydrogène

Dans le phénol C6H5-

OH, la cohésion est

assurée par…

uniquement des

liaisons de Van der

Waals.

uniquement des

liaisons hydrogène.

des liaisons de Van der

Waals et des liaisons

hydrogène

Plus l’……………………………..…. d’un atome est élevée, plus celui-ci attire à lui les électrons. Une liaison entre

deux atomes A et B est ……………………………..…. si ces deux atomes ont des …………………………..… proches.

Dans le cas où ces atomes ont des ……………………….……… assez différentes, leur liaison est ……………………..…..

Enfin, si ces atomes ont des ……………………………… très différentes, leur liaison est ……………………..….. Un

………………………………………… est caractérisé par son ……………………………..…..…. . Il est représenté par un

vecteur colinéaire à la liaison et est orienté du ……………………………..…. vers le ……………………………..…. du

……………………………..………….. Pour une molécule polyatomique, le ……………………………..…. est la

……………………………..…. des ……………………………..…. associés à chacune des liaisons.

a) Que dire de la liaison carbone-chlore ?

b) Le solvant trétrachlorure dont la représentation de Cram est donnée ci-contre

est-elle polaire ? Justifier.

Vrai ou faux ?

Compléter le tableau ci-dessous :

Na+ Al3+

S2-

NaF

NO- Mg(NO)2

Al2(C2O4)3

1. La formule d’un composé ionique composé

d’ion cuivre (II) Cu2+ et d’ions bromure Br-

est :

2. La formule du sulfate de cuivre anhydre est

CuSO4. En proportion, un échantillon

contient :

a. Un ion Cu2+ pour un ion S2- et 4 ions O2- ;

b. Un ion Cu+ pour un ion SO4- ;

c. Un ion Cu2+ pour un ion SO42-;

d. Deux ions Cu+ pour un ion SO42-.

Polarité d’un solvant :

QCM :

Donner les noms et les formules des solides

ioniques constitués :

a. d’ions sodium Na+ et d’ions bromure Br - ;

b. d’ions potassium K+ et d’ions hydroxyde HO - ;

c. d’ions lithium Li+ et d’ions carbonate CO32- ;

d. d’ions aluminium Al3+ et d’ions sulfate SO42-.

Déterminer la formule de cristaux ioniques:

Elément P H C N O F Cl Br

Electronégativité 2,2 2,2 2,5 3,0 3,4 4,0 3,2 3,0

Des noms :

QCM : 1. La formule de Lewis de la molécule

d’ammoniac NH3 est :

2. Les liaisons H-N sont :

a. polarisées b. non polarisées c. covalentes

3. La géométrie de la molécule d’ammoniac est :

a. pyramidale b. coudée c. plane

4. Les charges partielles positives des atomes H

sont équivalentes à une charge partielle +3

décalée par rapport à la charge partielle

négative -3 de l’atome N. La molécule

d’ammoniac est :

a. est apolaire b. est polaire

Polarisation de liaisons :

a) Classer par polarisation croissante les

liaisons suivantes après avoir comparé les

électronégativités des atomes liés :

b) Représenter les liaisons et placer les charges

partielles + et - sur les atomes des liaisons

polarisées.

Utiliser ses connaissances

a) Rappeler l’expression de la valeur de la force

électrostatique s’exerçant entre deux charges

qA et qB éloignées d’une distance d.

b) Dans le cas d’un atome d’hydrogène, quelle

est la charge portée par le noyau ?

c) Calculer la valeur de la force qu’exerce le

noyau de cet atome sur son électron sachant

que ce dernier se trouve en moyenne à 53 pm

du noyau.

d) Quelle est alors la valeur de la force exercée

par l’électron sur le noyau ?

a) Pourquoi les liaisons présentes dans chacune

des molécules NO, CBe2 et F2O ci-dessous sont

polarisées ?

b) Ces molécules sont-elles polarisées ? Justifiez.

Solvant polaire : Polaire ou non ? :

Recherche de molécules polaires:

Déterminer si les solvants dont les molécules

sont représentées ci-dessous sont polaires :

Loi de coulomb :

a) Expliquez pourquoi la molécule d’éthanol CH3-CH2-OH est polaire.

b) Même question pour le dioxyde de soufre SO2 qui est polaire et coudée.

c) Pourquoi la molécule de CO2 est apolaire.

Ions en contact :

Dans un cristal de chlorure de sodium, la distance entre un ion Na+ et un ion Cl-, c'est-à-dire la distance entre les centres des sphères qui les représentent est d = 281 pm.

a) Le rayon ionique des ions sodium est de 95 pm et les cations sont en contact avec les anions. En déduire le rayon ionique des ions chlorure.

b) Calculer la plus courte distance entre deux ions sodium. Sont-ils en contact ?

c) Mêmes questions pour les ions chlorure.

Le chlorure de potassium KCl est un poison utilisé, notamment aux USA, pour les exécutions par injection létale.

a) Le rayon ionique des ions potassium est de 133 pm et celui des ions chlorure est de 186 pm. En déduire la plus courte distance entre ces deux types d’ions sachant que les « boules » les représentant sont en contact.

b) Calculer la valeur de la force électrostatique entre deux plus proches ions différents.

c) Calculer la valeur de la force électrostatique entre deux plus proches ions identiques.

Un solide ionique qui tue :

Cohésion :

On considère une portion de cristal de chlorure de sodium représenté ci-dessous.

Les rayons ioniques des ions sont RCl- = 181 pm, RNa+ = 97 pm. a) Montrer que d1 = 278 pm et d2 = 393 pm et d3 = 622 pm.

b) On note la force exercée par l’ion X sur l’ion Y. Exprimer puis calculer les forces :

, ,

.

Que peut-on dire de la valeur de ?

c) Exprimer puis calculer les forces : ,

. Que peut-on dire de la valeur de et de

?

d) Reproduire le carré en pointillés en prenant son côté égal à 5 cm et placer les centres des 9 ions.

Représenter toutes les forces répulsives qui s’exercent sur l’ion 1 à l’échelle : 1 cm 10-9N. e) Graphiquement, construire la somme vectorielle de ces interactions répulsives et en déduire sa valeur

en newtons ? f) Faire le même raisonnement pour la résultante des forces attractives. g) Comparer ces deux valeurs et conclure. h) Un cristal est constitué de la répétition, un grand nombre de fois, de la portion que nous venons

d’étudier. Dans ce cristal, l’ion 1 est-il soumis à d’autres interactions électrostatiques ?