Exercice configuration électronique de Mn 1s22s22p63s23p64s23d5 L'atome de manganèse a

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Correction DM 1 Exercice 1 : 1. configuration électronique de Mn : 1s22s22p63s23p64s23d5. L'atome de manganèse a donc 7 électrons de valence configuration électronique de Mn2+ : 1s22s22p63s23p64s03d5. 2. L'atome de manganèse isolé a pour représentation de Lewis : Mn ; dans MnO4-, il y a donc 7+4?6+1=32 électrons à répartir soit 16 doublets qu'ils soient liants ou non liants. On peut donc proposer la représentation suivante dans laquelle tous les O respectent l'octet et Mn est hypervalent : Pour la géométrie, dans l'ion permanganate, Mn est de type AX4 : il doit donc être sous forme tétraèdrique Dans l'ion manganate, il y a un électron supplémentaire : on peut donc proposer la représentation suivante (bien noter l'électron célibataire sur Mn) : Pour la géométrie, dans l'ion manganate, Mn est de type AX4E, car l'électron célibataire compte pour un doublet non liant : il doit donc s'inscrire dans une bipyramide à base triangulaire. L'électron seul entraînant moins de répulsion on peut penser qu'il se placera préférentiellement en position axiale. La géométrie serait donc appelée pyramide à base triangulaire (mais différente du type NH3). Si vous placiez l'électron en équatorial, je considère cela comme correct. 3. Toutes les liaisons sont équivalentes car l'on peut écrire des formes mésomères qui montrent que tous les atomes d'oxygène sont équivalents dans chacun des 2 types d'ions.

  • ion manganate

  • electron

  • atome d'oxygène

  • barycentre des charges négatives

  • électrons de valence configuration électronique de mn2

  • moment dipolaire

  • µr


Publié le : mardi 19 juin 2012
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Correction DM 1  Exercice 1 : 1. configuration électronique de Mn : 1s22s22p63s23p64s23d5. L’atome de manganèse a donc 7 électrons de valence configuration électronique de Mn2+: 1s22s22p63s23p64s03d5. 2. L atome de manganèse isolé a pour représentation de Lewis :Mn; dans MnO4-, il y a donc 7+4´ qu’ils6+1=32 électrons à répartir soit 16 doublets soient liants ou non liants. On peut donc proposer laOO représentation suivante dans laquelle tous les OOMnnMO respectent l’octet et Mn est hypervalent :O OOO  Pour la géométrie, dans l’ion permanganate, Mn est de type AX4: il doit donc être sous forme tétraèdrique  Dans l’ion manganate, il y a un électron supplémentaire : on peut donc
O proposerg élao rmeéptrréies,e ndtaantiso ln isouni vmaantneg (abniaetne , noMtne r elsté ldeec ttryopne  célibatairer  sluré eMcntr) o: n OMnO Pour la AX4E, ca l célibataire compte pour un doublet non liant : il doit donc s’inscrire dans une O bipyramide à base triangulaire. L’électron seul entraînant moins de répulsion on peut penser qu’il se placera préférentiellement en position axiale. La géométrie serait donc appelée pyramide à base triangulaire (mais différente duO type NH3). Si vous placiez l’électron en équatorial, je considère cela commeMnOO correct.O 3. Toutes les liaisons sont équivalentes car l’on peut écrire des formes mésomères qui montrent que tous les atomes d’oxygène sont équivalents dans chacun des 2 types d’ions.
O
O
Mn
O
O
Idem avec l’ion manganate
O
O
Mn
O
O
O
O
O
Mn
O
O
Mn
O
O
O
O
O
O
Mn
O
O
Mn
O
O
O
O
O
Mn
O
........
O
4. Dans l’ion permanganate, le barycentre des charges négatives est confondu avec le manganèse car les 4 oxygène sont équivalentes (ils portent tous une charge partielle valant -1/4) : la molécule est donc apolaireO-1 4
O ≅1-1/4
Mn
O≅1-1/4 O -1 4
Dans l’ion manganate, chaque oxygène porte une charge partielle de -1/2, et le barycentre des charges négatives n’est plus confondu avec l’atome central : la molécule est polaire
O Mn ≅1-1/2
O ≅1-1/2
≅1-1/2 O
O
≅1-1/2
O
Mn
O
O
O
le barycentre des charges négatives est situé sur cet axe à 1/4 e la istance Mn-O. On peut également faire la somme de tous les vecteurs moments dipolaires associés à chaqueliaison et se rendre compte que la somme est m mO mtot différente du vecteur nul.O Mn m=O Mn   mO  O O   Exercice 2 : 1. configuration électronique de l’arsenic : 1s22s22p63s23p64s23d104p3.
2. L’arsenic appartient donc à la 4èmeligne et à la 15èmecolonne (celle en p3) 3. Le degré d’oxydation +III correspond au départ des 3 électrons de la sous-couche 4p (on obtient une configuration électronique avec uniquement des sous couches remplies donc relativement stables, en 1s22s22p63s23p64s23d10), le degré d’oxydation +V, lui correspond au départ supplémentaire des 2 électrons du niveau 4s (1s22s22p63s23p64s03d10) 4. Avec 5 électrons de valence pour l’arsenic et 1 pour chaque hydrogène, on a 5+1+1+1=8 électrons à répartir soit 4 doublets. On peut donc proposer la représentation de Lewis HH As suivante qui correspond en VSEPR à un type AX3EAs donc à une géométrie pyramidale :H H 5. La géométrie de référence est celle d’un tétraèdre (mais le doublet non liant n’apparaît pas) : lorsqu’il est parfaitement régulier les angles de liaison valent alors 109°. Ici, le doublet non liant est plus répulsif et repoussent encore plus les doublets liants qui se resserent d’où un angle de liaison moindre. 6. L’électronégativité augmentant de bas en haut dans une colonne de la CPE et l’azote étant dans la même famille que l’arsenic, l’azote est plus électronégatif que l’arsenic. La géométrie de NH3 la même que celle de AsH est3. Chaque liaison présentant un moment dipolaire plus grand le moment dipolaire total est plus grand dans NH3 que dans AsH3. Orientation du moment dipolaire :  As mAs mH mH Hot H HmtH  7.  moment dipolaire total est la même (il y aLa contribution de chaque moment au symétrie par rotation autour d’un axe vertical passant par As) et vaut cos
O
O
H H
As
O
mcosa H
O
S
H
doncmtot13mcos(a)m 8. Signification des pictogrammes : a. Danger d’incendieH b. Gaz sous pressiona c. Danger de toxicité aigüe d. Danger pour la santé e. Danger pour l’environnement  Exercice 3 : 1. Il y a 6+ 3´6+2= 26 électrons à répartir soit 13 doublets. On peut proposer la représentation de Lewis suivante : 2.  cela apparaît :Les 3 oxygène sont en fait totalement équivalents clairement avec les formes mésomères   O O O   S S S    O OO O O O    3. Il est de type AX3E, donc pyramidal (comme NH3) O Pour SO2, la représentation de Lewis est la suivante :S OLa molécule est donc de type AX E et sa géométrie de type coudée
 
2 4. Le moment dipolaire global est la somme des 2 soit mtot12mS%Ocosa 
 m
O
a
S
 m
O
Donc
tot= S O1 m%2 cmosa
O
S
O
O
Les commentaires (1)
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Jophildy

Bonsoir j'ai besoin des explications précises sur les différentes Valence du manganèse.
jusqu'alors je ne comprends pas comment le manganèse occupe les valences:+2;+3;+4;+6

jeudi 16 juin 2016 - 20:42