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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 134 — #142
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Exercices
CHAPITRE 2 – CLASSIFICATION PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS
2. Quelle est la configuration électronique des éléments sus-cités ?
3. Comment expliquer simplement l’évolution constatée entre le béryllium et le bore d’une
part, le magnésium et l’aluminium d’autre part.
2.5 Règle de HUND et énergie d’ionisation (##)
1. Rappeler la configuration électronique des éléments azote (Z = 7), oxygène (Z = 8), phosphore (Z = 15) et soufre (Z = 16).
2. Appliquer les règles de HUND pour préciser la répartition des électrons dans les orbitales
p.
3. Rappeler l’évolution générale de l’énergie d’ionisation constatée lors d’un déplacement
dans une période.
4. Comment expliquer que l’énergie d’ionisation de l’azote est supérieure à celle de l’oxygène, que l’énergie d’ionisation du phosphore est supérieure à celle du soufre.
Élément
N
O
P
S
Énergie d’ionisation / eV 14,5 13,6 10,5 10,4
2.6 Électronégativité selon PAULING (#)
L’électronégativité de l’hydrogène selon PAULING vaut χ P = 2, 20. Les différentes énergies
de liaison, nécessaires pour calculer les électronégativités de PAULING sont :
Liaison
C–C H–H C–H C–F H–F F–F
Énergie de liaison / kJ·mol −1 346
432
411
485 565 155
Liaison
O–O C–O O–H
Énergie de liaison / kJ·mol −1
142
358
459
Données :
• Constante d’AVOGADRO : N A = 6,02.10 23 mol −1
• Charge élémentaire : e = 1,609.10 −19 C
Rappel : la différence l’électronégativité de PAULING de deux atomes X et Y est donnée par :
χ X − χ Y =
D XY −
√
D XX D YY
où l’élément X est reconnu comme étant plus électronégatif que l’élément Y .
1. Convertir toutes les énergies de liaison en électronvolt.
2. En utilisant les données relatives aux liaisons C–C, C–H et H–H, calculer l’électronégativité selon PAULING du carbone χ P (C).
3. En utilisant les données relatives aux liaisons F–F, F–H et H–H, calculer l’électronégativité
selon PAULING du fluor χ P (F). Reprendre le calcul à partir des données relatives aux liaisons
C–F, C–C et F–F.
134
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CHAPITRE 2 – CLASSIFICATION PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS
2. Quelle est la configuration électronique des éléments sus-cités ?
3. Comment expliquer simplement l’évolution constatée entre le béryllium et le bore d’une
part, le magnésium et l’aluminium d’autre part.
2.5 Règle de HUND et énergie d’ionisation (##)
1. Rappeler la configuration électronique des éléments azote (Z = 7), oxygène (Z = 8), phosphore (Z = 15) et soufre (Z = 16).
2. Appliquer les règles de HUND pour préciser la répartition des électrons dans les orbitales
p.
3. Rappeler l’évolution générale de l’énergie d’ionisation constatée lors d’un déplacement
dans une période.
4. Comment expliquer que l’énergie d’ionisation de l’azote est supérieure à celle de l’oxygène, que l’énergie d’ionisation du phosphore est supérieure à celle du soufre.
Élément
N
O
P
S
Énergie d’ionisation / eV 14,5 13,6 10,5 10,4
2.6 Électronégativité selon PAULING (#)
L’électronégativité de l’hydrogène selon PAULING vaut χ P = 2, 20. Les différentes énergies
de liaison, nécessaires pour calculer les électronégativités de PAULING sont :
Liaison
C–C H–H C–H C–F H–F F–F
Énergie de liaison / kJ·mol −1 346
432
411
485 565 155
Liaison
O–O C–O O–H
Énergie de liaison / kJ·mol −1
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Données :
• Constante d’AVOGADRO : N A = 6,02.10 23 mol −1
• Charge élémentaire : e = 1,609.10 −19 C
Rappel : la différence l’électronégativité de PAULING de deux atomes X et Y est donnée par :
χ X − χ Y =
D XY −
√
D XX D YY
où l’élément X est reconnu comme étant plus électronégatif que l’élément Y .
1. Convertir toutes les énergies de liaison en électronvolt.
2. En utilisant les données relatives aux liaisons C–C, C–H et H–H, calculer l’électronégativité selon PAULING du carbone χ P (C).
3. En utilisant les données relatives aux liaisons F–F, F–H et H–H, calculer l’électronégativité
selon PAULING du fluor χ P (F). Reprendre le calcul à partir des données relatives aux liaisons
C–F, C–C et F–F.
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