Aurélie nov 2000

électronégativité

règles de Slater

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1

échelle

d'Allred-Rochow
  1. définir électronégativité d'un élément chimique.
  2. Dans l'échelle d'Allred-Rochow l'électronégativité d'un élément est donné par la relation
    r en pm, rayon covalent ; Z* charge effective. Calculer l'électronégativité des halogènes F, Cl, Br, I.
  3. Comment varie t-elle au sein de la classification ?

rayons covalents en pm : F (71) ;Cl (99) ; Br (114) ; I (133)

numéro atomique : F (9) ; Cl (17) ; Br (35) ; I (53)

corrigé

électronégativité :

aptitude que possède un atome à s'approprier le doublet de liaison l'associant à un autre atome.

configuration électronique :

F : 1s2 2s2 2p5.

Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.

Br : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5.

I : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5.

charge effective Z* :

F : Z* = 9-(6*0,35+2) = 4,9

Cl : Z* = 17-(6*0,35+8*0,85+2) = 6,1

Br : Z* = 35-(6*0,35+18*0,85+10) = 7,6

I : Z* = 53-(6*0,35+18*0,85+28) = 7,6

électronégativité :

F : c =4,23 ; Cl : c =2,98 ; Br : c =2,84 ; I : c =2,28 .

L'électronégativité diminue quand le numéro atomique augmente, au sein d'une même famille.
2

électronégativité de Mulliken

 

  1. On donne les rayons de valence (en pm) des éléments de la colonne du phosphore. N(65) ; P(100) ; As (115) ; Sb (145). Comment évolue ce rayon au sein d'une même famille, au sein d'une période.
  2. Exprimer l'électronégativité cM de Mulliken d'un atome X.
  3. Calculer cM pour les halogènes connaissant les énergies d'ionisation E (eV) et les affinités électroniques A (eV). k=0,317.

F : E=17,4 et A=3,4 ; Cl : E=13 et A=3,62 ; Br : E=11,8 et A=3,37 ; I : E=10,5 et A=3,06 .

corrigé

 

L'application numérique donne :

cM(F )=3,3 ; cM(Cl )=2,6 ; cM(Br )=2,4 ; cM(I )=2,15 .

L'électronégativité diminue quand le numéro atomique augmente, au sein d'une même famille.

L'électronégativité augmente avec le numéro atomique, dans une période.
3

échelle de Pauling
  1. Dans l'échelle de Pauling, on donne la différence d'électronégativité entre 2 atomes par :
    EA-A :(eV) énergie de liaison A-A ; EA-B :(eV) énergie de liaison A-B ;
    EB-B :(eV) énergie de liaison B-B
    Connaissant l'électronégativité de H (2,1) calculer celle de Br et de Cl.
  2. A partir de ces valeurs calculer l'énergie de la liaison Br-Cl ( EBr-Cl exp =218 kJ mol-1)
  3. Calculer la longueur d'onde du photon capable de rompre cette liaison.
  4. Donner le signe de l'énergie d'attachement électronique du chlore et l'expliquer.
  5. Calculer le moment dipolaire de la molécule de chlorure d'hydrogène sachant que le caractère ionique de la liaison est 18%.
EA-A kJmol-1
EH-A kJmol-1
F
158
570
Cl
243
432
Br
193
366
I
151
299
H
436

 lH-Cl=127 pm ; 1D=3,3 10-30 Cm ; e=1,6 10-19 C ; h=6,62 10-34 Js ; c=3 108 ms-1.

 corrigé

application numérique : cBr =2,96 et cCl =3,15

EBr-Cl =213,1 kJ mol-1. chlorure de brome

longueur d'onde en mètre et E en joule.

application numérique : l =548 nm visible

énergie d'attachement électronique négative : X(g)+ e- -->X-(g)

p = 0,18*1,6 10-19*127 10-12 = 3,66 10-30 C m

3,66 10-30 / 3,3 10-30 = 1,1 D.

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