Chapitre 3 • La liaison covalente
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3.1* Diagrammes d’énergie des orbitales moléculaires
a) Représenter le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de B 2 , sachant
qu’il s’agit d’un diagramme corrélé analogue à celui de N 2 .
b) Représenter le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de ClO, sachant
qu’il s’agit d’un diagramme simple. Dans l’échelle de Pauling, les électronégativités de O et
de Cl valent respectivement 3,5 et 3,0.
c) Quelle propriété magnétique des molécules B 2 et ClO peut-on en déduire ?
d) Combien valent les indices de liaison de B 2 et de ClO ?
3.2** Le monoxyde d’azote NO
a) Établir le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de NO, sachant qu’il
s’agit d’un diagramme simple. Dans l’échelle de Pauling, les électronégativités de O et de N
valent respectivement 3,5 et 3,0. Quelle propriété magnétique possède NO ?
b) Donner la représentation de Lewis du cation nitrosyle NO
+ , puis celle de NO.
c) Le moment dipolaire de NO est 0,16 D et la distance internucléaire entre N et O vaut 115 pm.
Calculer le caractère ionique partiel de la liaison N–O.
3.3* Représentation de Lewis et forme d’ions polyatomiques
Établir les représentations de Lewis et prévoir la forme géométrique :
a) des anions : hypochlorite ClO
– , chlorite ClO 2
– , chlorate ClO 3
– et perchlorate ClO 4
– ;
b) du cation ammonium NH 4
+ .
3.4*** VSEPR/Hybridation des orbitales. Polarité
a) Sachant que NF 3 et PF 3 existent tous deux, comment justifier que PF 5 existe et que NF 5
n’existe pas ?
b) Prévoir la géométrie de base et la forme des molécules suivantes grâce au modèle VSEPR et
justifier par l’hybridation de l’atome central :
SnCl 2 ; H 2 S ; PCl 3 ; GeF 4 ; AsCl 5 ; SF 4 ; SF 6 ; IF 7 .
c) Parmi les molécules étudiées dans la question b), quelles sont celles qui sont polaires ?
3.5** Composés fluorés et oxygénés du xénon
Dans certaines conditions de température et de pression, le xénon, le krypton et le radon peuvent
s’unir directement avec l’oxygène ou le fluor. Prévoir la forme géométrique des composés
suivants par la méthode VSEPR :
a) XeO 3 ; XeO 4 .
b) XeF 2 ; XeF 4 ; XeF 6 .
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3.1* Diagrammes d’énergie des orbitales moléculaires
a) Représenter le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de B 2 , sachant
qu’il s’agit d’un diagramme corrélé analogue à celui de N 2 .
b) Représenter le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de ClO, sachant
qu’il s’agit d’un diagramme simple. Dans l’échelle de Pauling, les électronégativités de O et
de Cl valent respectivement 3,5 et 3,0.
c) Quelle propriété magnétique des molécules B 2 et ClO peut-on en déduire ?
d) Combien valent les indices de liaison de B 2 et de ClO ?
3.2** Le monoxyde d’azote NO
a) Établir le diagramme d’énergie des orbitales atomiques et moléculaires de NO, sachant qu’il
s’agit d’un diagramme simple. Dans l’échelle de Pauling, les électronégativités de O et de N
valent respectivement 3,5 et 3,0. Quelle propriété magnétique possède NO ?
b) Donner la représentation de Lewis du cation nitrosyle NO
+ , puis celle de NO.
c) Le moment dipolaire de NO est 0,16 D et la distance internucléaire entre N et O vaut 115 pm.
Calculer le caractère ionique partiel de la liaison N–O.
3.3* Représentation de Lewis et forme d’ions polyatomiques
Établir les représentations de Lewis et prévoir la forme géométrique :
a) des anions : hypochlorite ClO
– , chlorite ClO 2
– , chlorate ClO 3
– et perchlorate ClO 4
– ;
b) du cation ammonium NH 4
+ .
3.4*** VSEPR/Hybridation des orbitales. Polarité
a) Sachant que NF 3 et PF 3 existent tous deux, comment justifier que PF 5 existe et que NF 5
n’existe pas ?
b) Prévoir la géométrie de base et la forme des molécules suivantes grâce au modèle VSEPR et
justifier par l’hybridation de l’atome central :
SnCl 2 ; H 2 S ; PCl 3 ; GeF 4 ; AsCl 5 ; SF 4 ; SF 6 ; IF 7 .
c) Parmi les molécules étudiées dans la question b), quelles sont celles qui sont polaires ?
3.5** Composés fluorés et oxygénés du xénon
Dans certaines conditions de température et de pression, le xénon, le krypton et le radon peuvent
s’unir directement avec l’oxygène ou le fluor. Prévoir la forme géométrique des composés
suivants par la méthode VSEPR :
a) XeO 3 ; XeO 4 .
b) XeF 2 ; XeF 4 ; XeF 6 .