1ère STL / BGB - Chimie
DEVOIR DE CHIMIE N°1 I.
Atomes et molécules (8 points)
On considère les éléments carbone
12 6C
et fluor
19 9F
.
1- Donner, en la justifiant, la composition du noyau de l’atome de fluor. 2- Donner la structure électronique de chacun de ces éléments, préciser leur valence. En déduire, en la justifiant, la place de chaque élément dans la classification périodique réduite. 3- Ces deux éléments constituent une molécule pour laquelle la règle de l’octet est respectée. 3.1. Faire le schéma de Lewis de cette molécule en utilisant deux couleurs différentes pour représenter les doublets liants et les doublets non liants. 3.2. A quelle molécule étudiée en classe fait penser ce schéma de Lewis ? En déduire la géométrie de la molécule. La représenter (représentation de CRAM). 3.3. L’électronégativité du fluor étant supérieure à celle du carbone, indiquer comment les liaisons sont polarisées (charges partielles). Expliquer pourquoi cette molécule est apolaire.
II. Préparation de solutions (6 points) 1- On veut préparer un volume V=250mL d’une solution S 1 de sulfate de sodium (Na2SO4) de concentration -2 -1 C1 = 5,00×10 mol.L . 1.1. Ecrire l’équation de dissolution de ce solide. 1.2. Calculer la masse m1 de solide à peser pour préparer cette solution (calcul littéral puis numérique). 1.3. Décrire le mode opératoire à respecter pour effectuer cette préparation. 2- A partir de la solution S1, on veut préparer un volume V2 = 100mL d’une solution S2 de concentration -3 -1 C2 = 2,50×10 mol.L . 2.1. Quel est le nom de l’opération à réaliser ? 2.2. Calculer le volume V1 de solution S1 à prélever en justifiant ce résultat. 2.3. Indiquer le nom des instruments à utiliser et leur mode de rinçage pour effectuer cette opération.
III. Tableau d’avancement (6 points) La question 1 est indépendante des deux autres Le dioxyde de carbone réagit avec l’aluminium ; l’équation de la transformation est
4 Al(s) + 3 CO2 (g)
2 Al2O3 (s) + 3 C (s)
On introduit n(Al)i=0,040mol d’aluminium dans un flacon contenant n(CO 2)i = 0,020mol de dioxyde de carbone. On déclenche la réaction en chauffant. 1- Calculer : 1.1. La masse d’aluminium à peser. 1.2. Le volume de dioxyde de carbone à mesurer. 2- En utilisant un tableau d’avancement : 2.1. Rechercher s’il y a un réactif limitant et lequel. 2.2. Déterminer la quantité de matière puis la masse d’oxyde d’aluminium formé à l’issue de la réaction. 2.3. Quel est le réactif à ajouter pour que ces réactifs se trouvent dans les proportions stœchiométriques ? Quelle est la quantité de matière nécessaire ? -1
-1
-1
1
Données : M(Al)=27g.mol – M(O)=16g.mol – M(S)=32g.mol – M(Na) = 23 g.mol- – Volume molaire VM=24L.mol
34/49
-1