CHIMIE

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Exercices
Applications directes du cours
1
Q.C.M.
Indiquer la (ou les) bonne(s) réponses parmi celles proposées
:
1 • Pour construire une O.M., il faut faire interagir :
a. toutes les O.A. des atomes mis en jeu ;
b. les O.A. d’énergie comparable ;
c. les O.A. ayant les mêmes propriétés de symétrie par rapport
à l’axe de la liaison ;
d. les O.A. dont le recouvrement est non nul.
2 • Ont la même énergie :
a. les O.M. liantes d’une molécule ;
b. les O.M. px et p y ;
c. les O.M. dégénérées.
3 • La B.V. :
a. est une O.M. antiliante ;
b. est une O.M. inoccupée ;
c. est l’O.M. inoccupée de plus faible énergie ;
d. est l’O.M. antiliante de plus basse énergie.
4 • Le nombre d’O.M. nécessaire à la description de la
molécule est égal :
a. au nombre d’électrons de valence de la molécule ;
b. au nombre des O.A. des atomes de la molécule ;
c. au nombre des O.A. de valence des atomes de la molécule
;
d. au nombre des O.A. de valence réellement occupées.
2
Interaction entre deux O.A.
1 • La fonction d’onde qui décrit l’orbitale moléculaire
liante de la molécule de dihydrogène s’exprime sous la
forme :
s s = 0,555 (1s 1 + 1s 2)
a. Calculer la valeur de l’intégrale de recouvrement S entre
les orbitales 1s 1 et1s 2 .
b. En déduire l’expression analytique de la fonction d’onde
antiliante s * s .
2 • L’ion diatomique H 2 + se caractérise par une stabilisation
d’énergie de – 255 kJ . mol –1 et une intégrale d’échange
b 12 =–12,1 eV.
a. Déterminer la valeur de l’intégrale de recouvrement S'
entre les orbitales 1s 1 et 1s 2 . Comparer S et S’.
b. En déduire l’évolution de la distance internucléaire d H-
H lors de l’ionisation de la molécule H 2 .
b12 – S . E1s
Données : DEss = ; E1s = – 13,6 eV.
1 + S
3
L’hélium
1 • a. Établir la configuration électronique de la molécule
de dihélium.
b. En déduire l’indice de liaison de cette molécule. Conclure.
2 • Envisager tous les cations He 2 z+ qui peuvent exister,
déterminer leur ordre de liaison et les classer par ordre
croissant de stabilité. Comment évolue la distance entre
les deux noyaux d’hélium dans ces édifices ?
4
Intégrale de recouvrement
Parmi les situations proposées ci-dessous :
a. Quelles sont les O.A. dont le recouvrement est nul ?
b. Quelles sont les O.A. orthogonales ?
c. Quelles sont les O.A. dont l’interaction conduit à une
O.M. s ?
d. Quelles sont les O.A. dont le recouvrement conduit à
une O.M. s* ?
e. Quelles sont les O.A. dont le recouvrement conduit à
une O.M. p ?
f. Quelles sont les O.A. dont le recouvrement conduit à
une O.M. p* ?
A1 A2 1 2
A
z z
1 A2 2s 1
2s 2
x x
3 4
A 1
2s 1
5 6
A
z
1 A
2pz1 2pz2 2
7 8
A 1
2p x1
9
A 2
2p x2
A 2
2p x2
z
A 1
2p z1
z
A 2
– 2p z2
2s 1
2p z1
A 1
2p y1
A 1
– 2p y1
A 1
y
z
2p z2
y
A 2
2p x2
A 2
A 2
2p y2
2p y2
z
z
z