Chap C8 (livre p146)

StructureStructuredes moléculesdes molécules

I- De l’atome à la molécule, géométrie des I- De l’atome à la molécule, géométrie des molécules : molécules :

Rappel :

Les atomes tendent à adopter la structure électronique stable des gaz nobles, c’est-à-dire à posséder 2 électrons (règle du duet) ou 8 électrons (règle de l’octet) sur leur couche externe.

La couche K a 2 électrons au maximum, la couche L 8 et la couche M 18.

10Ar : (K)2(L)8

18Ne : (K)2(L)8(M)8

2He : (K)2

Activité documentaire et expérimentale N°1 à coller

a) Formule brute de l’arginine : C6H14N4O2

b) La représentation de Lewis indique les liaisons covalentes (doublets liants), mais aussi les doublets non-liants, ce que la formule développée n’indique pas.

Atome H O N CNombre de

doublets liants1 2 3 4

Nombre de doublets non-

liants

0 2 1 0

c)

Atome HydrogèneH

OxygèneO

AzoteN

CarboneC

SoufreS

ChloreCl

Numéro atomique Z = 1 Z = 6 Z = 8 Z = 17 Z = 16 Z = 17

Structure électronique (K)1 (K)2(L)6 (K)2(L)5 (K)2(L)6 (K)2(L)8(M)6

K)2(L)8M(7)

Nombre d’électrons externes

1 6 5 4 6 7

Nombre d’électrons à acquérir pour respecter

la règle du duetou la règle de l’octet

1 2 3 4 2 1

Représentation des atomes avec leurs électrons externes

H O N C S Cl

Représentation de Lewisdes atomes H O N C S Cl

d)

. .. ... ... .

... .. ... ... . .

..... .

. ..

. . . .. . ... .

AtomeAtome SymboleSymbole ReprésentatioReprésentation atomiquen atomique

CC

OO

HHHydrogèHydrogèneneCarbonCarbonee

OxygènOxygènee

AzotAzotee

NN

Nom de la Nom de la molécule :molécule :

Composition Composition atomique :atomique :

Formule chimique :Formule chimique : CHCH44

1 1 atome atome de carbone et 4 atomes de carbone et 4 atomes

d’hydrogèned’hydrogène

Représentation de Représentation de Lewis :Lewis :

le méthanele méthane

Nom de la molécule :Nom de la molécule :

Composition atomique Composition atomique ::

Formule brute :Formule brute : NHNH33

1 atome1 atome

d’azote et 3 atomes d’azote et 3 atomes d’hydrogèned’hydrogène

Représentation de Représentation de Lewis :Lewis :

l’ammonial’ammoniacc

Nom de la Nom de la molécule :molécule :

Représentation de Représentation de Lewis :Lewis :

Composition atomique Composition atomique ::

Formule brute :Formule brute : HH22OO

2 2 atomesatomesd’hydrogène et 1 atome d’ d’hydrogène et 1 atome d’

oxygèneoxygène

l’eaul’eau

Nom de la Nom de la molécule :molécule :

Composition atomique Composition atomique ::

Formule chimique :Formule chimique : CHCH22OO

1 atome1 atome

de carbone, 2 atomes de carbone, 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’hydrogène et 1 atome d’oxygèned’oxygèneReprésentation de Représentation de Lewis :Lewis :

le méthanalle méthanal

Formule brute de

la molécul

e

Représentationde Lewis

(sur l’atome central, indique

le nombre)

Répartition des doublets dans l’espace(l’atome central au centre du cube, place les autres

atomes)

Modèle éclatéspatial

(représente la molécule)

Forme géométriquede la molécule

(entoure la réponse)

CH4 - d’atomes liés :- de doubletsliants : - de doublets non-liants :

Coudée en V / Linéaire /Pyramide à base

triangulaire /Tétraèdre /Triangulaire

NH3 - d’atomes liés :- de doubletsliants : - de doublets non-liants :

Coudée en V / Linéaire /Pyramide à base

triangulaire /Tétraèdre /Triangulaire

H2O - d’atomes liés :- de doubletsliants : - de doublets non-liants :

Coudée en V / Linéaire /Pyramide à base

triangulaire /Tétraèdre /Triangulaire

CH2O - d’atomes liés :- de doubletsliants : - de doublets non-liants :

Coudée en V / Linéaire /Pyramide à base

triangulaire /Tétraèdre /Triangulaire

2-

a)

O

C

N

HH

HH

HH

H

HH

4

4

0

3

3

1

2

4

2

3

4

0

b) La géométrie d’une molécule autour d’un atome central dépend du nombre d’atomes liés et du nombre de doublets non-liants.

c)

Cours :

Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter :

- le carbone C a quatre doublets liants (tétravalent).- l’azote N a 3 doublets liants (trivalent) et un

doublet non-liant.- l’oxygène O a deux doublets liants (divalent) et

deux doublets non-liants.- l’hydrogène H a un doublet liant (monovalent).

Deux atomes peuvent mettre en commun : 2 électrons pour former une liaison covalente simple, 4 pour former une liaison covalente double, 6 électrons pour former une liaison covalente triple.

Cours :

Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter :

- le carbone C a quatre doublets liants (tétravalent).- l’azote N a 3 doublets liants (trivalent) et un

doublet non-liant.- l’oxygène O a deux doublets liants (divalent) et

deux doublets non-liants.- l’hydrogène H a un doublet liant (monovalent).

Deux atomes peuvent mettre en commun : 2 électrons pour former une liaison covalente simple, 4 pour former une liaison covalente double, 6 électrons pour former une liaison covalente triple.

A partir de la représentation de Lewis, on détermine la géométrie d’une molécule autour d’un atome central, qui dépend du nombre d’atomes liés et du nombre de doublets non-liants.

II- Isomérie Z/E : II- Isomérie Z/E :

Activité expérimentale N°2 à coller

Cours :

- Pour qu’une isomérie Z/E existe, il est nécessaire que la molécule possède une double liaison et que chaque atome engagé dans cette double liaison soit lié à deux groupes d’atomes différents.

- Une isomérisation Z/E est une transformation chimique qui permet de transformer Z en E ou E en Z (ex : isomérisation photochimique, par action de la lumière).