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Spécialité Physique-Chimie · Classe de 1ʳᵉ

Liaisons chimiques et géométrie des molécules

Règle de l'octet, liaisons covalentes et représentation de Lewis — programme de Spécialité Physique-Chimie 1re

À propos de cette page
Cette évaluation sur « Liaisons chimiques et géométrie des molécules » en première permet de faire le point sur ses connaissances en spécialité physique-chimie, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de première et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Rappels : structure électronique des atomes, La règle de l'octet (et du duet), La liaison covalente, Représentation de Lewis des molécules. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de première en spécialité physique-chimie.
Évaluation finale · Niveau difficile · Durée 60 min · Noté sur 20
60:00

Évaluation complète de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Travaille seul et sans aide, puis vérifie tes réponses avec le corrigé détaillé dépliable en bas de page.

Exercice 1 — Électrons de valence et règle de l'octet

/ 4 pts
  1. Donnez la configuration électronique de l'azote (Z = 7) et déduisez son nombre d'électrons de valence. (1 pt)
  2. En appliquant la règle de l'octet, combien de liaisons covalentes l'azote peut-il former ? (1 pt)
  3. Même démarche pour le soufre (Z = 16) : configuratin électronique, nombre d'électrons de valence, nombre de liaisons attendu. (2 pts)

Exercice 2 — Schéma de Lewis de l'acide chlorhydrique HCl

/ 4 pts
  1. Calculez le nombre total d'électrons de valence dans HCl. (1 pt)
  2. Tracez le schéma de Lewis de HCl (décrivez ou dessinez le schéma : position des liaisons et doublets). (2 pts)
  3. Vérifiez que les règles de l'octet (Cl) et du duet (H) sont respectées. (1 pt)

Exercice 3 — Géométrie de la molécule d'eau

/ 5 pts
  1. Donnez le schéma de Lewis de H₂O (doublets liants et non-liants). (2 pts)
  2. Identifiez la formule VSEPR de H₂O et précisez la géométrie de la molécule. (1 pt)
  3. L'angle H–O–H vaut environ 104,5°, inférieur à 109,5°. Expliquez pourquoi. (1 pt)
  4. H₂O est-elle une molécule polaire ? Justifiez en faisant intervenir les moments dipolaires et la géométrie. (1 pt)

Exercice 4 — Comparaison CO₂ et SO₂

/ 4 pts
  1. Donnez la géométrie de CO₂ (justification VSEPR). (1 pt)
  2. Donnez la géométrie de SO₂ (justification VSEPR, en précisant la formule AXₙEₘ). (2 pts)
  3. Laquelle de ces deux molécules est polaire ? Justifiez votre réponse. (1 pt)

Exercice 5 — Problème de synthèse — Molécule d'ammoniac NH₃ et son ion NH₄⁺

/ 3 pts
  1. Tracez le schéma de Lewis de NH₃ et précisez sa géométrie. (1,5 pt)
  2. L'ion ammonium NH₄⁺ résulte de la capture d'un ion H⁺ par NH₃. Quel doublet de NH₃ est mis en jeu ? Tracez le schéma de Lewis de NH₄⁺ et précisez sa géométrie. (1,5 pt)
✓Corrigé détaillé

Exercice 1 — Électrons de valence et règle de l'octet
Corrigé :
• N (Z=7) : 1s² 2s² 2p³ → 5 e⁻ de valence. Pour atteindre 8, il lui en manque 3 → 3 liaisons covalentes (1 doublet non-liant restera sur N). (1+1 = 2 pts)
• S (Z=16) : [Ne] 3s² 3p⁴ → 6 e⁻ de valence. Pour atteindre 8, il lui en manque 2 → 2 liaisons covalentes (2 doublets non-liants sur S en général). (1+1 = 2 pts)

Exercice 2 — Schéma de Lewis de l'acide chlorhydrique HCl
Corrigé :
• Nombre d'e⁻ de valence : H(1) + Cl(7) = 8 e⁻. (1 pt)
• Schéma de Lewis : H–Cl avec 3 doublets non-liants sur Cl (représentés par 3 paires de points). (2 pts)
• Vérification : H a 2 e⁻ (duet ✓) ; Cl a 2 e⁻ partagés + 6 non-liants = 8 e⁻ (octet ✓). (1 pt)

Exercice 3 — Géométrie de la molécule d'eau
Corrigé :
• Lewis de H₂O : O central lié à 2 H par deux liaisons simples, 2 doublets non-liants sur O. Total : 2+2+2+2 = 8 e⁻ ✓. (2 pts)
• Formule VSEPR : AX₂E₂ → géométrie angulaire (coudée). (1 pt)
• Les doublets non-liants repoussent davantage que les doublets liants → angles entre liaisons réduits de 109,5° à ~104,5°. (1 pt)
• Les liaisons O–H sont polaires (O plus électronégatif). La géométrie angulaire ne permet pas la compensation des moments dipolaires → molécule polaire. (1 pt)

Exercice 4 — Comparaison CO₂ et SO₂
Corrigé :
• CO₂ : C central, 2 doubles liaisons C=O, aucun doublet non-liant sur C → AX₂ → linéaire, 180°. (1 pt)
• SO₂ : S central, 1 double liaison S=O + 1 simple liaison S–O (ou structure mésomère) + 1 doublet non-liant sur S → AX₂E → angulaire, ~119°. (2 pts)
• CO₂ est apolaire (linéaire, compensation des moments) ; SO₂ est polaire (angulaire, pas de compensation). (1 pt)

Exercice 5 — Problème de synthèse — Molécule d'ammoniac NH₃ et son ion NH₄⁺
Corrigé :
• NH₃ : N central, 3 liaisons N–H, 1 doublet non-liant sur N → AX₃E → pyramidale, angle ~107°. (1,5 pt)
• Le doublet non-liant de N est partagé avec H⁺ (liaison de coordination) pour former NH₄⁺. Schéma de Lewis de NH₄⁺ : N avec 4 liaisons N–H, aucun doublet non-liant → AX₄ → tétraédrique, angle 109,5°. (1,5 pt)

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