Unité 2 - Structures et propriétés

Question 1

Les électrons sont dércis par 4 nombres quantiques différents. Combien des nombres sont utilisés pour décrire les orbitales et combien pour les électrons?

Answer 1

Les orbitales sont décrites par les trois premiers nombres quantiques (n, l et ml), et un électron est décrit par les quatre nombres quantiques.

Question 2

Décrit le premier nombre quantique

Answer 2

(Aussi nommé nombre quantique principale)
Il spécifie le niveau d’énergie de l’orbitale et sa taille relative.
Symbol: n
Valeurs possibles: 1,2,3…
Plus grand le niveau d’énergie de l’é est grand, plus l’orbitale est grande et plus la probabilité de trouver l’é loin du noyau.
Le nombre maximal d’un niveau d’énergie est 2n^2
Le nombre d’orbitales dans un niveau est n^2

Question 3

Décrit le deuxième nombre quantique

Answer 3

(Aussi nommé nombre quantique orbital)
Il décrit la forme de l’orbitale
Symbol: l
Valeurs possibles: 0 à n-1
Il spécifie les sous niveaux d’énergie de chaque niveau principale d’énergie
Chaque valeur correspond à une lettre qui représente le type d’orbitale
Le nom de l’orbitale correspond aux 2 premiers nombres quantiques

Question 4

Correspond les valeurs de l avec leur types d’orbitales

Answer 4

0 = s
1 = p
2 = d
3 = f
4 = g

Question 5

Décrit le troisième nombre quantique

Answer 5

(Aussi nommé le nombre quantique magnétique)
Il décrit l’orientation de l’orbitale (donc il indique le nombre d’orbitales décrites par les 2 premiers nombres quantiques)
Symbole: ml
Valeurs possibles: -l à +l
Convention: On va en ordre croissante des valeurs
Les combinaison des 3 premiers nombres quantiques décrit une orbitale

Question 6

Décrit le quatrième nombre quantique

Answer 6

(Aussi connu comme le nombre quantique de spin)
Le spin de l’é est la cause du magnétisme chez certains atomes
Symbole: ms
Valeurs permises: 1/2 ou -1/2
Il spécifie la direction de la rotation de l’é sur lui même
Convention: La valeur positive est utilisée en premier

Question 7

Décrit les restriction des électrons dans l’atome

Answer 7

Les deux électrons ne peuvent pas avoir le même spin (même spin=repousse) et deux électrons dans le même atome ne peuvent pas avoir les mêmes quatre chiffres quantiques

Question 8

Dans quelle orbitale se trouve l’électron (si l’atome en a un seul) à l’état fondamentale? Lorsqu’elle est excité?

Answer 8

À l’état fondamentale: 1s

Lorsqu’elle a absorbé de l’énergie: n’importe quelle couche supérieur (dépendant de l’énergie absorbée)

Question 9

Quelle est l’ordre d’énergie des atomes à un électron?

Answer 9

1s, 2s=2p, 3s=3p=3d

Question 10

Quelle est l’ordre d’énergie des atomes de plusieurs électrons?

Answer 10

1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p

Question 11

Décrit la règle d’Aufbau (remplissage)

Answer 11

Mettre les électrons en ordre croissant d’énergie et remplir un sous niveau d’énergie complet avant de passer au suivant

Question 12

Décrit la règle de Hund

Answer 12

Placer 1 électron dans chaque orbitale du même type (avant de faire des paires) Placer des électrons du même spin quand on les ajoute un par un dans la même orbitale

Question 13

Quelles sont les deux règles de la méthode RPEV (répulsion de paires d’électrons de valence)

Answer 13

1. Une paire d’électrons liés (PL) occupe moins d’espace qu’une paire d’électrons non liés (DL)
2. Les charges pareilles se repoussent le plus loin possible afin de minimiser les forces de répulsion dans la molécul
   (Les doublets libres se repoussent plus que les paires liantes, et ceci donne une forme spécifique 3D aux molécules)

Question 14

Quelle est le nom de la forme AX2?

Answer 14

Linéaire

Question 15

Quelle est le nom de la forme AX3?

Answer 15

Triangulaire plane

Question 16

Quelle est le nom de la forme AX2E1?

Answer 16

Angulaire

Question 17

Quelle est le nom de la forme AX4?

Answer 17

Tétraédrique

Question 18

Quelle est le nom de la forme AX3E1?

Answer 18

Pyramidale à base triangulaire

Question 19

Quelle est le nom de la forme AX2E2?

Answer 19

Angulaire

Question 20

Quelle est le nom de la forme AX5?

Answer 20

Bipyramidale à base triangulaire

Question 21

Quelle est le nom de la forme AX4E1?

Answer 21

Forme bascule

Question 22

Quelle est le nom de la forme AX3E2?

Answer 22

Forme de T

Question 23

Quelle est le nom de la forme AX2E3?

Answer 23

Linéaire

Question 24

Quelle est le nom de la forme AX6?

Answer 24

octaédrique

Question 25

Quelle est le nom de la forme AX5E1?

Answer 25

pyramidale à base carré

Question 26

Quelle est le nom de la forme AX4E2?

Answer 26

Plane carré

Question 27

Quelle est le nom de la forme AX3E3?

Answer 27

Forme de T

Question 28

Quelle est le nom de la forme AX2E4?

Answer 28

linéaire

Question 29

Quelle est le nom de la forme AX7?

Answer 29

pentagonale bipyramidale

Question 30

Quelles sont les étapes pour déterminer la forme 3D d’un molécule sans charge?

Answer 30

1. Dessiner la structure de Lewis
2. Trouver le nombre d’atomes liés à l’atome central. ceci donne la formule AXE
3. Trouver la formule et dessiner sa forme 3D

Question 31

Quelles sont les étapes pour déterminer la forme 3D des molécules ayant des hypervalences et des ions polyatomiques?

Answer 31

1. Additionner les électrons de valence de tous les atomes et ajouter ou soustraire pour la charge des ions
2. Identifier l’atome centrale
3. Joindre les atomes périphériques à l’atome central par un lien simple
4. Soustraire 2 pour chaque lien fait à la somme du #1
5. Avec les électrons qui restent, compléter les couches de valence des atomes périphériques
6. Si l’atome central manque des électrons, soit:
   - Faire des liens multiples
   - Verifier si la charge est positive. Il se peut que la charge positive soit sur l’atome
7. a) Compter le nombre d’électrons autour de chaque atome. Si les atomes périphériques ont une charge, indique le sur l’atome même
   b) Si c’est l’atome central qui a une charge, faire des crochets autour de la structure et indique la charge en exposant
8. Pour la structure 3D, nommer le molécule en utilisant la formule AXE

Question 32

Pourquoi une molécule est-elle polaire?

Answer 32

La polarité est due à la différence de l’électronégativité entre les atomes qui composent une molécule, aux différences de charges qu’elle induit, et à leur répartition dans l’espace

Question 33

Quelles sont les étapes pour identifier la polarité des molécules?

Answer 33

1. Si tous les liens sont identiques et il n’y a pas de DL la molécule est non polaire
2. Dessiner la molécule en 3D
3. Si l’arrangement est symétrique = non polaire
   Si l’arrangement est asymétrique = polaire

Question 34

Quelles sont les propriétés majeurs des solides métalliques?

Answer 34

1. Lustre et réflexivité
2. Haut conductivité électrique
3. Haute conductivité thermique
4. Travaillables (ductiles et malléables)
5. Émettent des électrons lorsqu’ils sont chauffés ou exposés à la lumière de courte longueur d’onde

Question 35

Quelles sont les propriétés majeures des solides ioniques?

Answer 35

1. Conduisent mal l’électricité sous forme solide
2. Conduisent bien l’électricité sous forme liquides (mais moins bien que les métaux)
3. Ont des points de fusion et d’ébullition très élevés
4. Peu volatiles à la température de la pièce
5. Fragiles (cassent facilement)
6. Solubles dans l’eau, forment de bons électrolytes (solubilité varie beaucoup)

Question 36

Quelles sont les deux éléments qui peuvent constitué un solide moléculaires/covalents?

Answer 36

Si et C

Question 37

Quelles sont les propriétés majeures des solides covalents/moléculaires?

Answer 37

1. Ni le liquide ni le solide conduisent l’électricité
2. Beaucoup sont des gazes à la température de la pièce
3. Tf et Te sont basses
   Les solides sont généralement mous et ont une consistance cireuse
4. Un grand montant d’énergie est souvent requis afin de décomposer ces substances chimiquement en substances plus simples

Question 38

Quels sont les trois facteurs qui influencent les propriétés des solides covalents?

Answer 38

1. La forme
2. Les forces (entre molécules)
3. La masse

Question 39

Quelle forme de molécule (sphérique ou allongé) s’organize mieux en forme solide?

Answer 39

La molécule ayant une forme sphérique puisque les forces intermoléculaires ont plus de chance à faire effet.Si on a beaucoup d’attraction entre les molécules, il faudras beaucoup d’énergie pour les défaire (la forme sphérique permet aux noyaus d’être plus proche l’une de l’autre dans la forme sphérique, mais les hydrogènes d’attachés sur la forme allongé garde les autres molécules plus loins, résultant en moins de force)

Question 40

Quelle forme moléculaire (sphérique ou allongé) auras une plus grande température d’ébullition?

Answer 40

Il y aura plus de friction entre les molécules allongés lorsqu’elles vont se rencontrer. Les molécules sphériques vont plutot rebondir. Alors, l’ajout de friction demande davantage de l’énergie à séparer les molécules, donc la Te sera plus haute.

Question 41

Est ce qu’un molécule polaire a un haut point de fusion et d’ébullition ou bas?

Answer 41

Les molécules polaires ont des points de fusion et d’ébulition plus hauts

Question 42

Énumère les quatre forces d’attraction intermoléculaires

Answer 42

1. Force dipolaire (cristaux moléculaires polaires)
2. Force de London ou de dispersion (cristaux moléculaires non-polaires)
3. Liaison d’hydrogène (cristaux moléculaires polaires)
4. Forces induites (cristaux moléculaires non polaires)

Question 43

Qu’est ce que la force d’attraction intermoléculaire de dipole?

Answer 43

Certaines molécules forment des dipôles où il y a un centre = et un -. Quand deux molécules s’approchent l’une de l’autre, les charges opposées s’attirent. Dans les cristaux moléculaires polaires et dans les liquides moléculaires polaires, les dipôles s’alignent de façon à placer les dipôles opposés près l’un de l’autre. La force dipolaire a 1/100 de la force d’un lien covalent, très faible comparée à l’attraction des ions entre eux dans un solide ionique.

Question 44

Qu’est ce que la force de London ou de dispersion?

Answer 44

Les forces de London sont retrouvés dans les cristaux moléculaires non-polaires. Les forces intramoléculaires (liens covalents) entre les atomes sont plus grade que les force intermoléculaire (London) entre les molécules, donnant des cristaux fragiles. Les forces de London sont causés par des déplacements temporaires des électrons dans la molécule causant ainsi un léger dipole temporaire. Si deux molécules voisines ont ce comportement, elles s’attirent brièvement - c’est la force de London. C’est la plus faible des forces intermoléculaires.

Question 45

Qu’est ce que la force intermoléculaire du lien d’hydrogène?

Answer 45

Les températures hautes des points d’ébullition de NH3, H2O, HF, HCl et HBr démontrent qu’il se passe quelque chose que les autres molécules n’ont pas, une force intermoléculaire additionnelle aux fores de van der Waals. cette force additionnelle est expliquée par l’attraction entre une paire d’électrons libre de l’atome central et l’atome d’hydrogène d’une molécule voisine. La liaison hydrogène n’est pas covalente ni ionique car il n’y a pas de partage d’électrons ni d’ions présents. Il y a seulement attraction entre les charges opposés. Les liens d’hydrogène de l’eau lui permettre d’être un bon solvant. La liaison d’hydrogène est environ 10 fois plus forte qu’une force van der Waals et environ 1/10 de la force d’une liaison covalente ou ionique

Question 46

Qu’est ce que la force induite? (force intermoléculaire)

Answer 46

(Par un ion)Une force moléculaire induite par un ion se produit quand un ion cause une redistribution inégale des charges dans une molécule non polaire voisine. La molécule est alors polarisée pour un moment ce qui crée une attraction temporaire entre l’ion et la molécule

(Par un dipôle) Une force moléculaire induite par un dipôle se produiy quand une molécule polaire cause une redistribution inégale des charges dans une molécule non-polaire voisine. La molécule est alors polarisée pour un moment ce qui crée une attraction temporaire entre le dipôle et la molécule.