SOS physique-chimie

Bonjour, afin de me préparer à un devoir de physique chimie j'ai fais des exercices mais je bloque sur certaine questions.

Exercice sur le chloroforme :

Énoncé :
Le chloroforme a longtemps été utilisé comme anesthésique en médecine, pour endormir les patients. Sa formule brute est CHCl3.
Questions :
a. Préciser le nombre de liaisons covalentes que doit établir chacun des atomes présents dans la molécule de chloroforme. Quelle(s) règle(s) utilisez-vous ?
b. Sur la formule de Lewis de cette molécule, seul l'atome de chlore est entouré de doublets non liants (ils sont au nombre de trois). Expliquer pourquoi.
c. Écrire alors la formule de Lewis de la molécule de chloroforme.
d. Quel est l'atome central de cette molécule ? Comment vont s'organiser les doublets autour de cet atome ?
e. En déduire la géométrie de cette molécule puis la représenter en représentation de Cram.

Mes réponses :

a. L'atome de carbone forme 4 liaisons covalentes, il suit la règle de l'octet. L'atome de chlore forme 1 liaison covalente, il suit la règle de l'octet. L'atome d'hydrogène forme 1 liaison covalente, il suit la règle du duet.

b. L'atome de chlore forme 1 doublet liant et 3 doublets non liants, car les autres électrons de la couche externe ne sont pas engagés dans une liaison mais ils gravitent quand même autour de l'atome.

c. J'ai mis l'atome de carbone au centre et tous les autres atomes forment une liaison avec l'atome de carbone. Et j'ai mis 3 doublets non liants aux atomes de chlore.

d. L'atome central est le carbone. La deuxième question je ne comprends pas. Je suis censée dire que l'atome à 1 doublet liant et trois doublets non liants ?

e. J'ai mis que la géométrie de la molécule était un tétraèdre. Pour la représentation de cram je sais que cela permet de voir si l'atome est placé derrière ou devant, en fonction du trait de liaison que l'on fait.


Le deuxième exercice est sur l'isomérie Z/E mais j'ai du mal à voir quand une molécule possède l'isomérie Z/E, aussi à différencier les deux types d'isomérie.



Je dirais que le but-2-ène a une isomérie E, mais pour les autres je ne vois pas.


Et le troisième exercice est sur l’interaction entre particules chargées.

Énoncé :
La charge élémentaire a été mesurée pour la première fois en 1909 par Milikan observant le comportement de diverses gouttelettes de 1,0 µm de diamètre portant chacune 4 électrons.

Questions :
a. Quelle est la nature de l'interaction existant entre les gouttelettes ?
b. Dans quelle direction s'exerce t-elle ?
c. Cette interaction est attractive ? répulsive ? Justifier.
d. Donner l'expression littérale de la valeur de la force F qui s'exerce entre les deux gouttelettes.
e. Calculer la valeur de F si ces gouttelettes sont distantes de 1,0 mm.
f. Pourquoi l'interaction faible n'est-elle pas également à prendre en compte ?
g. Si ces particules avaient la même masse m, quelle devrait être l'ordre de grandeur de cette masse pour que l’interaction gravitationnelle soit du même ordre de grandeur que la force F de la question e ?
h. Cette force vous parait-elle plausible par rapport à la dimension de ces particules ?

Mes réponses :

a. C'est une interaction électromagnétique.

b. Je ne comprends pas trop la question. Pour moi ça va du centre d'une gouttelette g2 jusqu'au centre de la gouttelette g1, ou alors ça irait dans des directions opposées.

c. L’interaction est répulsive car les électrons sont de même signe.

d. L'expression littérale est : Fg1/g2 = Fg2/g1 = k*( (qg1)*(qg2) )/(d*d), avec k = 9.0*10^9 et F en newtons (N), d en mètres (m), qg1 et qg2 en coulombs (C).

e. qg1 = n*e = 4 *(1.60*10^-19) = 6.4*10^-19
qg2 = n*e = 4*(1.60*10^-19) = 6.4*10^-19
1.0 mm = 1.0*10^3 m et k = 9.0*10^9

Donc Fg1/g2 = Fg2/G1 = 9.0*10^9*( (6.4*10^-19) * (6.4*10^-19) / (1.0*10^3)*(1.0*10^3)) = 3.7*10^-33

f. Je dirais parce que interaction faible a lieu dans le noyau, entre les protons et les neutrons.

g. Je ne comprends pas comment on fait pour trouver le bon ordre de grandeur pour la masse m.

h. Comme je n'ai pas trouvé la solution de la question g. je ne peux pas répondre à celle-là.


Merci d'avance pour ceux qui auront pris le temps de me répondre. Cordialement.

Bonjour Elise,
Dans le premier exercice, question d, l'atome central étant le carbone, il est entouré de 4 liaisons simples réparties de façon équivalente dans l'espace, d'où la forme tétraédrique de la question suivante.
Dans le second exercice, le butène est bien le seul à posséder une isomérie Z/E.
Rappelez-vous que pour avoir une telle isomérie, il faut que les deux atomes de la double liaison possèdent deux radicaux différents.
Troisième exercice :
Question a, seulement électrostatique, il n'y a pas de magnétisme dans cette situation.
Question b, la direction ne tient pas compte du sens, il s'agit seulement de la droite passant par les deux centres.
Question d, la conversion de 1 mm e m est fausse donc il faut refaire le calcul et n’oubliez pas l'unité.
Pour la question g, il vous faut l'expression de la force gravitationnelle, à laquelle vous donnerez la valeur précédente.
J'attends vos corrections.

Bonsoir,
Merci d'avoir pris le temps de me répondre.

Dans le troisième exercice :
Pour la question a, comment savoir que c'est seulement électrostatique et pas magnétique ?
Pour la b, du coup ma première explication était juste ? Quand je disais que la direction était du centre d'une gouttelette g2 jusqu'au centre de la gouttelette g1
Pour la d, ça me donne Fg1/g2 = Fg2/G1 = 9.0*10^9*( (6.4*10^-19) * (6.4*10^-19) / (1.0*10^-3)*(1.0*10^-3)) = 3.7*10^-21 Newtons
Pour la g, je suis désolée mais je ne comprends où je dois mettre la valeur précédente, j'ai déjà fait plusieurs calculs mais je ne trouve pas de résultat en 10^-21 comme mon résultat dans la question d.

Encore merci d'avance pour vos réponses.

Elise,
Pour la question g, il faut écrire F = Gm²/d² et lui donner la valeur trouvée pour en déduire m et conclure en comparant m à la taille de la gouttelette.

Merci beaucoup je viens de comprendre ce qu'il faut faire.

Bonne soirée.