SUP MPSI 2014/2015
Exercices de Chimie
FEUILLE 3 : Structure électronique des atomes et molécules
Exercices « classiques »
Exercice 1 : Structures de Lewis et structures spatiales :
Déterminer les structures de Lewis et structures spatiales des molécules suivantes : H2O2, NH2OH, COCl2, BBr3, N2H4, HSO4-, CO32-, NO3-,
ClO4-, SCNOn précisera l’existence éventuelle de formes mésomères.
Exercice 2 : Etude de l’ion dichromate :
1.
2.
Donner la configuration électronique du chrome. Combien d’électrons de valence le chrome possède-t-il ?
Donner la structure de Lewis de l’ion dichromate Cr2O72- ; on note la présence d’un oxygène central relié à chacun des atomes de
chrome, de même nombre d’oxydation. Déterminer la structure spatiale de cet ion.
Exercice 3 : Comparaison d’angles de valence :
Les angles de valence (angles formés par les liaisons covalentes) valent 109,5 ° pour le méthane CH4, 107,5° pour l’ammoniac NH3 et 104,5°
pour l’eau. Proposer une explication.
Exercice 4 : Espèces phosphorées :
Les chlorure de phosphore existent à l’état solide sous forme d’ions PCl 4+, et PCl6- ; à l’état gazeux sous forme de PCl5.
1. Préciser la géométrie de ces trois chlorures.
2. Evaluer les angles formés par les liaisons Cl-P-Cl dans ces espèces.
Les acides contenant du phosphore les plus utilisés sont l’acide orthophosphorique H 3PO4 et l’acide phosphoreux H3PO3
3. Proposer une structure de Lewis du triacide H3PO4 et des autres espèces acidobasiques associées.
4. Proposer deux structures de Lewis envisageables pour l’acide phosphoreux H3PO3 (P est l’atome central).
5. Sachant que l’acide phosphoreux H3PO3 est un diacide, en déduire la représentation de Lewis correcte de cet acide. Proposer une
structure spatiale.
Exercice 5 : Le chlorure stanneux :
Le chlorure d’étain (II) SnCl2 est utilisé en tant qu’agent réducteur en chimie organique.
1. Proposer une représentation de Lewis de la molécule de chlorure d’étain(II) ne faisant pas apparaître de charge formelle.
2. Peut-on qualifier SnCl2 d’acide de Lewis ? de base de Lewis ? Justifier.
3. Prévoir la géométrie de la molécule et donner une valeur approchée de l’angle Cl-Sn-Cl.
4. Expérimentalement, on a déterminé la valeur de cet angle Cl-Sn-Cl : 95 °. Proposer une interprétation.
5. Les rayons covalents des atomes d’étain et de chlore sont respectivement égaux à 147 pm et 95 pm. Déterminer la longueur de la
liaison Sn-Cl.
Données : numéros atomiques : Z(Sn) = 50, Z(Cl) = 17, Z(P) = 15, Z(Cr) = 24, Z(Br) = 35, Z(B) = 5, Z(S) = 16.