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Physique-Chimie 2de

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Exercice corrigé




Un avant-goût de chimie organique

APP : Extraire l’information utile de supports variés
MOD : Connaître la structure du nuage électronique

Solution rédigée

1.
Élément chimique H\bf{\mathrm{H}} O\bf{\mathrm{O}}
Structure électronique de l’atome 1s1 1s22s22p4
Ion monoatomique stable Ion hydrure H\bf{\mathrm{H}^{-}} Ion oxyde O2\bf{\mathrm{O}^{2-}}
Ion isoélectronique de... He\bf{\text {He}} Ne\bf{\text {Ne}}


2. a. L’atome d’azote forme trois liaisons covalentes.

2. b.
Ammoniac et règle de l'octet



Analyse de l'énoncé

1. a. Établir la structure électronique des atomes d’hydrogène et d’oxygène connaissant leur numéro atomique (vue dans le chapitre précédent).
1. b. et c. Identifier les gaz nobles dont ils sont isoélectroniques.

2.
a. Compter les liaisons covalentes entre l’atome d’azote et les atomes d’hydrogène.
2. b. Comptabiliser les électrons autour de l’atome d’azote et comparer aux huit électrons impliqués dans la règle de l’octet.

Énoncé

Les quatre atomes présents dans la molécule de sérotonine sont les atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.

1. a. Donner la structure électronique des atomes O\mathrm{O} et H\mathrm{H}.
1. b. En déduire les ions monoatomiques stables respectifs qu’ils auraient tendance à donner.
1. c. Préciser les gaz nobles dont ces ions sont isoélectroniques.

2. L’atome d’azote est impliqué dans une fonction amine qui dérive de la molécule d’ammoniac NH3\text{NH}_3 dont la formule de Lewis est :
Formule de Lewis de l'azote


2. a. Combien de liaisons forme l’atome d’azote ?
2. b. Montrer que l’atome d’azote respecte la règle de l’octet.

Pour bien répondre

1. Une présentation en tableau peut être efficace pour répondre à 1. a., 1. b. et 1. c. à la fois.

2. a. Les liaisons covalentes sont symbolisées par un tiret entre les atomes (voir le cours).

2. b. Chaque liaison covalente et chaque doublet non liant représentent un doublet d’électrons. S’assurer qu’il y en a huit conformément à la règle de l’octet.

Modèle moléculaire de la sérotonine

La sérotonine est notamment impliquée dans la gestion des humeurs et est associée à l’état de bonheur lorsqu’elle a un taux équilibré, réduisant la prise de risque et poussant ainsi l’individu à maintenir une situation qui lui est favorable.

D’après « Sérotonine », wikipedia.org.
Voir les réponses

19
Mise en application

À l’aide du modèle moléculaire et des formules de Lewis de NH3\mathrm{NH}_{3} et H2O\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, proposer la formule de Lewis de la sérotonine.
Couleurs
Formes
Dessinez ici



Données

  • Numéro atomique des éléments :
    H(Z=1)\mathrm{H}\,(Z=1) ;
    O(Z=8)\mathrm{O}\,(Z=8) ;
    C(Z=6).\mathrm{C}\,(Z=6).

  • Formule de Lewis de la molécule d'eau :
    Formule de Lewis de la molécule d'eau
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