Retravailler · Physique-chimie Première

Structure des entités, propriétés et chimie organique

10 exercices progressifs, des bases jusqu’au niveau attendu, avec une correction détaillée.

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Retravailler : Structure des entités, propriétés et chimie organique

Kit de remédiation

Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 10

Exercice 1
Rappel : les électrons de valence sont ceux de la dernière couche occupée.
La configuration électronique de l’oxygène (Z = 8) est 1s² 2s² 2p⁴. Combien a-t-il d’électrons de valence ?
Écris tes calculs :
Réponse : ………………
Exercice 2
Rappel : pour établir un schéma de Lewis, on compte tous les électrons de valence de l’entité puis on divise par 2 pour obtenir le nombre de doublets.
L’azote a 5 électrons de valence, l’hydrogène 1. Combien de doublets (liants et non liants au total) compte la molécule d’ammoniac NH₃ ?
Écris tes calculs :
Réponse : ………………
Exercice 3 — Coche la bonne réponse.
Rappel : les doublets autour de l’atome central se repoussent ; la géométrie ne décrit que la position des atomes.
Dans la molécule d’eau H₂O, l’oxygène est entouré de 2 doublets liants et de 2 doublets non liants. Quelle est la géométrie de la molécule ?
- Linéaire
- Coudée
- Pyramidale
- Tétraédrique
Exercice 4 — Coche la bonne réponse.
Rappel : une liaison est d’autant plus polarisée que la différence d’électronégativité entre ses deux atomes est grande.
Électronégativités : H = 2,20 ; C = 2,55 ; N = 3,04 ; O = 3,44 ; Cl = 3,16. Quelle liaison est la plus polarisée ?
- C–H
- N–H
- O–H
- C–Cl
Exercice 5 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
Rappel : « qui se ressemble s’assemble » ; une espèce apolaire se dissout bien dans un solvant apolaire.
Vrai ou faux : le diiode I₂, molécule apolaire, est plus soluble dans le cyclohexane (solvant apolaire) que dans l’eau (solvant polaire).
VraiFaux
Exercice 6 — Coche la bonne réponse.
Rappel : une liaison hydrogène s’établit entre un atome H lié à un atome très électronégatif (O, N ou F) et un autre atome très électronégatif portant un doublet non liant.
Entre les molécules de laquelle de ces espèces peut-il s’établir des liaisons hydrogène ?
- Méthane CH₄
- Eau H₂O
- Dioxyde de carbone CO₂
- Diiode I₂
Exercice 7 — Relie chaque élément de gauche à celui de droite.
Associe chaque groupe caractéristique à la famille de composés correspondante.
1. 1. Groupe hydroxyle –OH
2. 2. Groupe –CHO (C=O en bout de chaîne)
3. 3. Groupe C=O en milieu de chaîne
4. 4. Groupe carboxyle –COOH
- A. Acide carboxylique
- B. Aldéhyde
- C. Cétone
- D. Alcool
Exercice 8
Rappel : nom = préfixe de la chaîne principale (1 C méth-, 2 C éth-, 3 C prop-, 4 C but-) + terminaison de la famille, avec le numéro du carbone qui porte le groupe.
Donne le nom de la molécule CH₃–CH₂–CH₂–OH.
Exercice 9 — Complète les trous.
Rappel : la combustion complète d’un alcool ne produit que du dioxyde de carbone et de l’eau. On ajuste dans l’ordre : C, puis H, puis O.
Ajuste l’équation de la combustion complète de l’éthanol (nombres en chiffres).
C₂H₆O + O₂ → CO₂ + H₂O
Exercice 10
Rappel : le rendement est η = , où m_max = n_max × M est la masse obtenue si la transformation était totale.
Une synthèse d’éthanoate d’éthyle (M = 88 g·mol⁻¹) peut donner au maximum 0,10 mol de produit. On en recueille 6,6 g. Calcule le rendement, en %.
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… %

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Corrigé détaillé — pour les parents et les enseignants

Exercice 1
Réponse : 6
La dernière couche occupée est la couche n = 2 : on additionne les électrons des sous-couches 2s et 2p.
1. Couche 2 : 2s² 2p⁴
2. 2 + 4 = 6 électrons de valence
3. Cohérent avec la position de l’oxygène dans la colonne 16 du tableau périodique.
Exercice 2
Réponse : 4
On additionne les électrons de valence de tous les atomes, puis on les regroupe par deux.
1. Électrons de valence : 5 + 3 × 1 = 8
2. Doublets : 8 ÷ 2 = 4
3. Répartition : 3 doublets liants N–H et 1 doublet non liant sur N (l’azote respecte l’octet, chaque H le duet).
Exercice 3
Réponse : Coudée
Les 4 doublets sont orientés vers les sommets d’un tétraèdre. Seuls deux d’entre eux portent un atome H : les trois atomes H, O, H forment un angle, la molécule est coudée.
1. 4 doublets dont 0 non liant : tétraédrique
2. 4 doublets dont 1 non liant : pyramidale
3. 4 doublets dont 2 non liants : coudée (cas de H₂O)
Exercice 4
Réponse : O–H
On calcule la différence d’électronégativité pour chaque liaison et on retient la plus grande.
1. C–H : 2,55 − 2,20 = 0,35 (considérée comme non polarisée)
2. N–H : 3,04 − 2,20 = 0,84
3. O–H : 3,44 − 2,20 = 1,24 → la plus grande
4. C–Cl : 3,16 − 2,55 = 0,61
5. Dans O–H, l’oxygène porte la charge partielle δ− et l’hydrogène δ+.
Exercice 5
Réponse : Vrai
C’est vrai. La molécule I₂ est formée de deux atomes identiques : sa liaison n’est pas polarisée. Elle interagit mieux avec un solvant apolaire comme le cyclohexane qu’avec les molécules d’eau, très polaires et liées entre elles par des liaisons hydrogène.
1. I₂ : apolaire
2. Cyclohexane : apolaire → bonne solubilité
3. Eau : polaire → faible solubilité
Exercice 6
Réponse : Eau H₂O
Dans l’eau, chaque atome H est lié à un atome O, très électronégatif, et l’oxygène porte deux doublets non liants : les molécules d’eau se lient entre elles par liaisons hydrogène, ce qui explique sa température d’ébullition élevée.
1. CH₄ : H est lié à C, peu électronégatif → non.
2. CO₂ et I₂ : aucun atome H → non.
3. H₂O : liaisons O–H et doublets non liants sur O → oui.
Exercice 7
Réponse : 1 → D · 2 → B · 3 → C · 4 → A
La famille d’une molécule organique est fixée par son groupe caractéristique. Aldéhyde et cétone ont tous deux un groupe carbonyle C=O : seule sa position (bout ou milieu de chaîne) les distingue.
1. –OH → alcool (terminaison -ol)
2. –CHO → aldéhyde (terminaison -al)
3. C=O interne → cétone (terminaison -one)
4. –COOH → acide carboxylique (acide …-oïque)
Exercice 8
Réponse : propan-1-ol
On repère la chaîne principale, la famille (groupe –OH : alcool), puis la position du groupe.
1. Chaîne de 3 carbones : prop-
2. Groupe hydroxyle –OH : alcool, terminaison -ol
3. On numérote pour que le carbone portant –OH ait le plus petit numéro : c’est le carbone 1.
4. Nom : propan-1-ol (son isomère CH₃–CH(OH)–CH₃ est le propan-2-ol).
Exercice 9
Réponse : 3 · 2 · 3
On conserve chaque élément : il doit y avoir autant d’atomes de chaque sorte à gauche et à droite.
1. Carbone : 2 C à gauche, donc 2 CO₂.
2. Hydrogène : 6 H à gauche, donc 3 H₂O.
3. Oxygène à droite : 2 × 2 + 3 × 1 = 7 atomes. À gauche, l’éthanol en apporte 1 : il en manque 6, soit 3 O₂.
4. C₂H₆O + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O
Exercice 10
Réponse : 75 %
On calcule d’abord la masse maximale de produit, puis on la compare à la masse réellement obtenue.
1. m_max = 0,10 × 88 = 8,8 g
2. η = = 0,75
3. η = 75 %
4. Un rendement inférieur à 100 % s’explique par des pertes (transferts, filtration, purification) ou une transformation non totale.

Ces exercices reprennent les bases de la structure de la matière : électrons de valence, schéma de Lewis, géométrie, polarité et solubilité, puis les molécules organiques, leur synthèse et leur combustion. Chaque énoncé contient un rappel. Prends ton temps et lis chaque correction en entier : elle détaille la méthode.

Exercices corrigés : 0 / 10

Exercice 1 sur 10
Calcul
Rappel : les électrons de valence sont ceux de la dernière couche occupée.
La configuration électronique de l’oxygène (Z = 8) est 1s² 2s² 2p⁴. Combien a-t-il d’électrons de valence ?
Ta réponse
Exercice 2 sur 10
Calcul
Rappel : pour établir un schéma de Lewis, on compte tous les électrons de valence de l’entité puis on divise par 2 pour obtenir le nombre de doublets.
L’azote a 5 électrons de valence, l’hydrogène 1. Combien de doublets (liants et non liants au total) compte la molécule d’ammoniac NH₃ ?
Ta réponse
Exercice 3 sur 10
QCM
Rappel : les doublets autour de l’atome central se repoussent ; la géométrie ne décrit que la position des atomes.
Dans la molécule d’eau H₂O, l’oxygène est entouré de 2 doublets liants et de 2 doublets non liants. Quelle est la géométrie de la molécule ?
Choisis une réponse
LinéaireCoudéePyramidaleTétraédrique
Exercice 4 sur 10
QCM
Rappel : une liaison est d’autant plus polarisée que la différence d’électronégativité entre ses deux atomes est grande.
Électronégativités : H = 2,20 ; C = 2,55 ; N = 3,04 ; O = 3,44 ; Cl = 3,16. Quelle liaison est la plus polarisée ?
Choisis une réponse
C–HN–HO–HC–Cl
Exercice 5 sur 10
Vrai ou faux
Rappel : « qui se ressemble s’assemble » ; une espèce apolaire se dissout bien dans un solvant apolaire.
Vrai ou faux : le diiode I₂, molécule apolaire, est plus soluble dans le cyclohexane (solvant apolaire) que dans l’eau (solvant polaire).
Vrai ou faux ?
VraiFaux
Exercice 6 sur 10
QCM
Rappel : une liaison hydrogène s’établit entre un atome H lié à un atome très électronégatif (O, N ou F) et un autre atome très électronégatif portant un doublet non liant.
Entre les molécules de laquelle de ces espèces peut-il s’établir des liaisons hydrogène ?
Choisis une réponse
Méthane CH₄Eau H₂ODioxyde de carbone CO₂Diiode I₂
Exercice 7 sur 10
Association
Associe chaque groupe caractéristique à la famille de composés correspondante.
- Groupe hydroxyle –OH
- Groupe –CHO (C=O en bout de chaîne)
- Groupe C=O en milieu de chaîne
- Groupe carboxyle –COOH
Exercice 8 sur 10
Réponse à écrire
Rappel : nom = préfixe de la chaîne principale (1 C méth-, 2 C éth-, 3 C prop-, 4 C but-) + terminaison de la famille, avec le numéro du carbone qui porte le groupe.
Donne le nom de la molécule CH₃–CH₂–CH₂–OH.
Ta réponse
Exercice 9 sur 10
Texte à trous
Rappel : la combustion complète d’un alcool ne produit que du dioxyde de carbone et de l’eau. On ajuste dans l’ordre : C, puis H, puis O.
Ajuste l’équation de la combustion complète de l’éthanol (nombres en chiffres).
C₂H₆O + O₂ → CO₂ + H₂O
Exercice 10 sur 10
Calcul
Rappel : le rendement est η = , où m_max = n_max × M est la masse obtenue si la transformation était totale.
Une synthèse d’éthanoate d’éthyle (M = 88 g·mol⁻¹) peut donner au maximum 0,10 mol de produit. On en recueille 6,6 g. Calcule le rendement, en %.
Ta réponse%

Structure des entités, propriétés et chimie organique

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