3.8 Préciser quelles molécules sont aromatiques ou antiaromatiques parmi les systèmes suivants :
f w
1
2 ®
3 ^
4
3.9 Dans le système où les trois atomes d’hydrogène sont disposés aux sommets d’un triangle
équilatéral, l’OM la plus basse s’écrit ;
(]) = A^(lSj + Is, + IS3).
Calculer N en fonction de S en normalisant cette OM, S étant le recouvrement entre deux OA 1 s.
3.10 Dans le système
où les quatre atomes d’hydrogène sont disposés aux sommets d’un
carré, rOM la plus basse s’écrit ;
(f) = A^(ls, + Is, + IS3 + Is^).
a) Calculer N en fonction de S en normalisant cette OM, S étant le recouvrement entre deux OA
1 s séparées par un côté du carré. On négligera le recouvrement entre deux OA séparées par une
diagonale.
b) Faire de même avec l'orbitale la plus haute tp = A
(|)' = /V '( ls ,- ls ,+ ls3-ls^ )
3.11 Le silène de formule CH^- SiH, est une molécule plane. Donner sa structure de Lewis.
Etablir les OM du système 7i de cette molécule. Les énergies des OA 2p(C) et 3p(Si) sont respectivement égales à -10,7 et -7,8 eV. La double liaison est-elle polarisée ? Si oui, quel atome
porte l’excès de charge négative ?
3.12 Donner le diagramme d’OM du radical OH en supposant que l’OA 2s de l’oxygène n’intervient pas. Donner le remplissage des OM. Où le centre radicalaire se place-t-il ? Donner le
remplissage des OM correspondant à Fanion OH“. Faire le parallèle avec la structure de Lewis.
3.13 Donner la structure de Lewis du méthylène CH, en admettant que tous les électrons sont
appariés.
a) Cette espèce est-elle acide de Lewis ? Base de Lewis ?
b) Donner l’état d’hybridation du carbone.
3.14 On s’ intéresse ici au cation de la molécule de dichlore. Cl 2 •
a) Calculer l’indice de liaison pour cet ion.
b) Prévoir l’évolution de la distance Cl-Cl lorsqu’on passe de la molécule neutre au cation.
3.15 L’enthalpie molaire de vaporisation (en kJ • moL‘) et la température d’ébullition (en K) de
quelques substances liquides sont données dans la table suivante :
©
"O
O
c
3
Q
T-H
O
( N
©
CT
>.
C L
O
U
Ne
Ar
Kr
CH,
Cl,
HCl
PH3
1,80
6,53
9,04
8,20
20,4
58,1
18,7
14,6
27,2
87,3
119,9
111,7
239,0
188,1
213,0
185,0
AH,
a) Proposer une explication qualitative pour la différence observée entre Ne et Kr.
b) Comparer les couples HCl, H,S et Cl,, CH^.
c) Que dire de PH3 ?
3.16 L’énergie (enthalpie) d’une liaison entre O et H est en moyenne égale à 463 kJ • mol"'.
L’enthalpie de vaporisation de la glace est de 51 kJ ■ mol"'. Les forces de van der Waals présentes
dans la glace sont estimées à 11 kJ • mol"'.
a) En déduire la valeur moyenne de l’enthalpie correspondant à une liaison hydrogène et la
comparer à l’énergie de liaison.
134
f w
1
2 ®
3 ^
4
3.9 Dans le système où les trois atomes d’hydrogène sont disposés aux sommets d’un triangle
équilatéral, l’OM la plus basse s’écrit ;
(]) = A^(lSj + Is, + IS3).
Calculer N en fonction de S en normalisant cette OM, S étant le recouvrement entre deux OA 1 s.
3.10 Dans le système
où les quatre atomes d’hydrogène sont disposés aux sommets d’un
carré, rOM la plus basse s’écrit ;
(f) = A^(ls, + Is, + IS3 + Is^).
a) Calculer N en fonction de S en normalisant cette OM, S étant le recouvrement entre deux OA
1 s séparées par un côté du carré. On négligera le recouvrement entre deux OA séparées par une
diagonale.
b) Faire de même avec l'orbitale la plus haute tp = A
(|)' = /V '( ls ,- ls ,+ ls3-ls^ )
3.11 Le silène de formule CH^- SiH, est une molécule plane. Donner sa structure de Lewis.
Etablir les OM du système 7i de cette molécule. Les énergies des OA 2p(C) et 3p(Si) sont respectivement égales à -10,7 et -7,8 eV. La double liaison est-elle polarisée ? Si oui, quel atome
porte l’excès de charge négative ?
3.12 Donner le diagramme d’OM du radical OH en supposant que l’OA 2s de l’oxygène n’intervient pas. Donner le remplissage des OM. Où le centre radicalaire se place-t-il ? Donner le
remplissage des OM correspondant à Fanion OH“. Faire le parallèle avec la structure de Lewis.
3.13 Donner la structure de Lewis du méthylène CH, en admettant que tous les électrons sont
appariés.
a) Cette espèce est-elle acide de Lewis ? Base de Lewis ?
b) Donner l’état d’hybridation du carbone.
3.14 On s’ intéresse ici au cation de la molécule de dichlore. Cl 2 •
a) Calculer l’indice de liaison pour cet ion.
b) Prévoir l’évolution de la distance Cl-Cl lorsqu’on passe de la molécule neutre au cation.
3.15 L’enthalpie molaire de vaporisation (en kJ • moL‘) et la température d’ébullition (en K) de
quelques substances liquides sont données dans la table suivante :
©
"O
O
c
3
Q
T-H
O
( N
©
CT
>.
C L
O
U
Ne
Ar
Kr
CH,
Cl,
HCl
PH3
1,80
6,53
9,04
8,20
20,4
58,1
18,7
14,6
27,2
87,3
119,9
111,7
239,0
188,1
213,0
185,0
AH,
a) Proposer une explication qualitative pour la différence observée entre Ne et Kr.
b) Comparer les couples HCl, H,S et Cl,, CH^.
c) Que dire de PH3 ?
3.16 L’énergie (enthalpie) d’une liaison entre O et H est en moyenne égale à 463 kJ • mol"'.
L’enthalpie de vaporisation de la glace est de 51 kJ ■ mol"'. Les forces de van der Waals présentes
dans la glace sont estimées à 11 kJ • mol"'.
a) En déduire la valeur moyenne de l’enthalpie correspondant à une liaison hydrogène et la
comparer à l’énergie de liaison.
134