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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 6
Exercice corrigé
La pollution par les dérivés azotés
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Énoncé
Compétence(s)
APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
RAI/MOD : Respecter les conventions en chimie
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La pollution par les ions nitrate \mathrm{NO}_{3}^{-} et les ions nitrite \mathrm{NO}_{2}^{-} est causée par l'agriculture intensive. L'usage massif d'engrais participe à l'augmentation de la concentration de ces entités chimiques dans les sols. Elles s'infiltrent ensuite dans nos cours d'eau et polluent les nappes phréatiques.
L'ion nitrite a pour formule brute \mathrm{NO}_{2}^{-}. L'objectif de l'exercice est d'établir sa formule de Lewis et d'en déduire sa géométrie.
L'ion nitrite a pour formule brute \mathrm{NO}_{2}^{-}. L'objectif de l'exercice est d'établir sa formule de Lewis et d'en déduire sa géométrie.
1.
Combien d'électrons de valence possèdent l'atome d'azote et l'atome d'oxygène ?
2. Combien de doublets d'électrons sont mis en jeu dans l'ion nitrite ?
2. Combien de doublets d'électrons sont mis en jeu dans l'ion nitrite ?
3.
En déduire la formule de Lewis de l'ion nitrite.
4. En déduire qualitativement la géométrie de l'ion nitrite.
4. En déduire qualitativement la géométrie de l'ion nitrite.
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Données
- Numéro atomique des atomes :
\mathrm{H} (Z=1) ;
\mathrm{C} (Z=6) ;
\mathrm{N} (Z=7) ;
\mathrm{O} (Z=8). - Électronégativité \chi des atomes :
\chi(\mathrm{O}) =3\text{,}44 ;
\chi(\mathrm{N}) =3\text{,}04 ;
\chi(\mathrm{C}) =2\text{,}55 ;
\chi(\mathrm{H}) =2\text{,}20.
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Analyse de l'énoncé
1.
Déterminer les électrons de valence à l'aide de la configuration électronique.
2. Comment connaître le nombre de liaisons et/ou doublets non liants grâce aux électrons de valence des atomes ?
Comment prendre en compte la charge négative de l'ion ?
4. Comment les liaisons covalentes et les doublets non liants infl uencent-ils la géométrie de cette molécule ?
2. Comment connaître le nombre de liaisons et/ou doublets non liants grâce aux électrons de valence des atomes ?
Comment prendre en compte la charge négative de l'ion ?
4. Comment les liaisons covalentes et les doublets non liants infl uencent-ils la géométrie de cette molécule ?
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Solution rédigée
1. Pour l'azote : 1s22s22p3 il a donc 5 électrons de valence ;
Pour l'oxygène : 1s22s22p4 il a donc 6 électrons de valence.
2. Il y a un atome d'azote et deux atomes d'oxygène, soit 5+6+6=17 électrons de valence ; il faut penser à ajouter 1 électron pour la charge négative, soit 18 électrons en tout, donc 9 doublets.
Pour l'oxygène : 1s22s22p4 il a donc 6 électrons de valence.
2. Il y a un atome d'azote et deux atomes d'oxygène, soit 5+6+6=17 électrons de valence ; il faut penser à ajouter 1 électron pour la charge négative, soit 18 électrons en tout, donc 9 doublets.
3. L'atome d'azote peut engager jusqu'à trois liaisons covalentes et les atomes d'oxygène jusqu'à deux liaisons. L'atome d'oxygène étant le plus électronégatif, il est porteur de la charge négative et donc d'un électron supplémentaire. La formule de Lewis de l'ion nitrite \mathrm{NO}_{2}^{-} est donc :
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4. La double liaison \mathrm{N}=\mathrm{O}, le doublet non liant et la liaison simple \mathrm{N}-\mathrm{O} se répartissent de façon à minimiser les interactions électrostatiques : la géométrie de cet ion est donc coudée. L'ion nitrite est donc représenté comme ceci :
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Pour bien répondre
1.
Utiliser ses connaissances pour établir la configuration électronique de \mathrm{N} et de \mathrm{O} puis repérer les électrons de valence sur les sous-couches 2s et 2p.
2. Tenir compte de la charge de l'ion en ajoutant au décompte un électron.
3. Utiliser la règle de l'octet pour identifier le nombre de liaisons que chaque atome peut créer et ainsi proposer une structure cohérente. Il faut aussi tenir compte de l'électronégativité de l'atome d'oxygène pour la charge de l'ion.
4. La répulsion électrostatique influence la géométrie en éloignant au maximum les doublets non liants et les doublets liants.
2. Tenir compte de la charge de l'ion en ajoutant au décompte un électron.
3. Utiliser la règle de l'octet pour identifier le nombre de liaisons que chaque atome peut créer et ainsi proposer une structure cohérente. Il faut aussi tenir compte de l'électronégativité de l'atome d'oxygène pour la charge de l'ion.
4. La répulsion électrostatique influence la géométrie en éloignant au maximum les doublets non liants et les doublets liants.
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21Mise en application
L'ion nitrate a pour formule chimique \mathrm{NO}_{3}^{-}. Proposer sa représentation de Lewis et sa géométrie.Cliquez pour accéder à une zone de dessin
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