Atomes et molécules

2) A l'aide de la théorie VSEPR, prévoir leur géométrie.VII 57 . Structure électronique de l'azote et de l'oxygène et géométrie des oxydes d'azote.1) Donner la structure électronique des atomes d'oxygène (Z = 8) et d'azote (Z = 7) dans leur état fondamental.2) Les énergies de première et deuxième ionisation (en électronvolts) des éléments de la deuxième période sont :Li Be B C N O F Nenuméro atomique Z 3 4 5 6 7 8 9 10énergie de première ionisation 5,32 9,32 8,29 11,26 14,53 13,62 17,42 21,56énergie de deuxième ionisation 75,63 18,21 25,15 24,38 29,60 35,11 34,97 40,96Définir l'énergie de première ionisation et celle de seconde ionisation d'un atome.3) Commenter l'évolution générale, en fonction du numéro atomique, des énergies de première ionisation observées.4) Dans cette série, analyser les énergies de première ionisation de la paire azote / oxygène. Montrer que la structureélectronique des atomes et ions mis en jeu permet d'expliquer les particularités des énergies de première ionisationobservées.5) Pour un même atome, l'énergie de deuxième ionisation est plus importante que l'énergie de première ionisation.Expliquer l'origine de cette différence.6) L’atome de lithium présente une singularités pour l’énergie de deuxième ionisation. Proposer une interprétation.7) Dans chacune des espèces suivantes : NO2+ , NO − 2 , NO −3 , les atomes d’oxygène ne sont liés qu’à l’atomed’azote. Donner leur formule de Lewis.8) A l'aide de la théorie VSEPR, prévoir leur géométrie.9) Peut-on s’attendre à un angle ONO identique pour les espèces NO − 2 et NO 2 ?VIII 51 .La propulsion par fusée utilise souvent la réaction entre l’hydrazine N 2 H 4 et le tétraoxyde de diazote N 2 O 4 .1) Donner les structures électroniques des atomes d’azote (Z = 7) et d’oxygène (Z = 8) dans leur état fondamental.2) Ecrire une formule de Lewis pour chacune des molécules d’hydrazine N 2 H 4 et de tétraoxyde de diazote N 2 O 4 . Danscette dernière molécule, il n’y a pas de liaison entre atomes d’oxygène.3) Quelle est la forme géométrique de ces deux molécules ? Préciser les angles des liaisons.4) Dans l’hydrazine, la distance entre les deux atomes d’azote est de 145 nm. Dans le tétraoxyde de diazote, elle estde 175 nm. Expliquer cette différence.5) On donne, à pH = 0 et T = 298 K : E°(N 2 O 4 /N 2 ) = 1,36 V ; E°( N 2/ N 2 H 4 ) = –0,40 V . Ecrire et équilibrerl’équation-bilan entre N 2 H 4 et N 2 O 4 en solution aqueuse. Justifier qu’elle est totale. Quelles propriétés de cette réactionl’ont fait retenir pour les moteurs de fusée ?Nota : les données ci-dessus sont valables en phase aqueuse, mais la réaction dans un moteur fusée n’a pas lieu enphase aqueuse.IX 45 .1) Ecrire la configuration électronique du calcium, de numéro atomique Z = 20.2) Quel est le lien entre cette structure électronique et les propriétés du calcium ?X 56 .1) Donner la structure électronique dans l’état fondamental des atomes d’hydrogène ( Z = 1 ), de béryllium ( Z = 4 )et d’oxygène ( Z = 8 ).2) Donner la représentation de Lewis des molécules BeH 2 et H 2 O.3) Quelle géométrie la théorie VSEPR prévoit pour ces molécules ?4) Le moment dipolaire électrique de deux charges −qsituée en A et + q placée en B est p = qAB. En premièreapproximation, le moment dipolaire d’une molécule est la somme des moments dipolaires de ses liaisons. Que peut-ondire du moment dipolaire électrique de la molécule BeH 2 ? et de la molécule H 2 O ?XI 60 .1) Définir l’énergie d’ionisation d’un atome.2) Comment varie habituellement l’énergie d’ionisation sur une ligne de la classification périodique ? Quel argumentthéorique explique ce sens de variation ?3) L’énergie d’ionisation Widu béryllium ( Z = 4 ) est 9, 3 eV et celle du bore ( Z = 5 ) est 8, 3 eV . Expliquer cesens de variation de avec Z .W iDS : atomes et molécules, page 3