Chimie : Chapitre II La géométrie des molécules

Rappels :élément

Exemple :chloreComposition nucléaire :
- Z = 17 protons
- N = A – Z = 18 neutrons
- atome = 17 électrons

Cortège électronique :

M
L
K

Exemple :: (K)²(L)8 (M)7
15

Exemple :ion oxyde : (K)2(L)8 (identique aux néons)
8

I. Règle du duet et de l'octet

Éléments tels Z ≤ 4 : 11H, 24He, 3Li, 4Be vont acquérir la structure de l'hélium (K2 duet).

Exemple :3Li → (K)2(L)1 → stabilisation K2 : Li+ stable

Éléments tels que Z > 4 : 10Ne, 18Ar veulent acquérir un octet d'électrons sur leur dernière couche (règle de l'octet)

Exemple : 9F instable se transforme en 9F-
→ (K)2(L)7 se transforme en (K)2(L)8 (structure du néon)

II. Représentation de Lewis

Pour se stabiliser les atomes peuvent aussi échanger des liaisons covalentes.

(K)2(L)8(M)7

doublet non liant

électrons célibataires doublet liant = liaison covalente

On forme ainsi la molécule de dichlore Cl2.

Formule de Lewis :

→ H2O

→ CO2

→ N2

→ O2

→ CH2O

III. Géométrie spatiale

De part la présence des doublets d'électrons non liants les molécules affichent des représentations dans l'espace bien spécifiques (théorie de Gillepsie).

Exemple : →O

HH Coudée

Exemple : CH4 méthane

Lewis du méthane →

↓

Exemples :

CCl4 :

↓

SIH3CL : H

Cl Si H

H

↓

IV. Une configuration particulière

Les atomes de carbone peuvent être doublement liés, tout en satisfaisant la règle de l'octet.

Forme courante :

Exemple : le but-2-ène de formule brute C4H8

(E) but-2-ène (Z) but-2-ène Entgegen (opposés) Zusammen (ensemble)

STEREOISOMERES

On parle de stéréoisomérie (Z, E), ce sont des molécules de configuration différentes où l'on compare le poids des substituants gauche/droite (stéréo).

Exercice d'application : Représenter tous les isomères possibles correspondants

à la formule brute C5H10