chimie (seconde) · Chapitre 2 · Exercice de TD

Les doublets de l'ammoniac et du méthane

Constitution de la Matière à l'Échelle Microscopique · Molécules, schéma de Lewis et mélanges · niveau 2

Énoncé

On étudie les molécules d'ammoniac $NH X_{3}$ et de méthane $CH X_{4}$ . On donne $Z (H) = 1$ , $Z (C) = 6$ et $Z (N) = 7$ .

1. Écrire la configuration électronique de l'atome de carbone et de l'atome d'azote, et donner leur nombre d'électrons de valence.
2. Combien de liaisons covalentes chacun doit-il former pour respecter la règle de l'octet ?
3. En déduire, pour chaque molécule, le nombre de doublets liants et le nombre de doublets non liants portés par l'atome central.
4. Rappeler ce qu'est l'énergie d'une liaison covalente. Entre deux liaisons, laquelle est la plus solide : celle d'énergie $348 kJ/mol$ ou celle d'énergie $413 kJ/mol$ ?

Corrigé de la question 1

1. Carbone ( $Z = 6$ ) : $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{2}$ , soit $4$ électrons de valence. Azote ( $Z = 7$ ) : $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{3}$ , soit $5$ électrons de valence.

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. Combien de liaisons covalentes chacun doit-il former pour respecter la règle de l'octet ?

Élève

Pour la question 2, je ne vois pas trop par où commencer. On me demande combien de liaisons chacun doit former, mais je ne sais pas sur quoi m'appuyer.

Tu as déjà trouvé le nombre d'électrons de valence à la question 1. Que dit la règle de l'octet sur le nombre d'électrons que doit avoir la couche externe d'un atome engagé dans des liaisons ?

Élève

Elle doit en avoir huit, je crois. Donc pour le carbone, qui a 4 électrons de valence, il lui en manque... enfin je ne sais pas si je dois compter les électrons manquants ou autre chose.

C'est bien l'idée de l'octet. Compare justement ce que possède chaque atome sur sa couche externe et ce qu'il devrait avoir : combien d'électrons manque-t-il au carbone, puis à l'azote ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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