[PDF] Huitième chapitre Première période Plan du cours Schémas de

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Huitième chapitrePremière périodePlan du coursSchémas de Lewis et méthode V.S.E.P.R lycée Jean DautetPCSI

Lycée Jean DautetPCSI D.Lecorgne

!jeudi 15 décembre 16

Architecturedelamatière

Chapitre4.1:élémentetatome

Chapitre4.3 :moléculesetsolvants

!jeudi 15 décembre 16

Présentation

La connaissance de la structure électronique des molécules est fondamentale pour comprendre leur géométrie, leurs propriétés et leur réactivité. Ainsi, les chimistes ont-ils essayé de donner une représentation des molécules qui y traduise le mieux possible la répartition des électrons. Si la mécanique quantique a permis une compréhension approfondie de la structure électro nique de s atomes et molécules, des modèles simples et donnant d es indications importantes sont toujours utilisés par les chimistes : il s'agit de la théorie de Lewis, où les représentations des molécules sont planes, et de la méthode VSEPR, prol ongement stéréochimique si l'on peut dire, de la théorie de Lewis. Toutes deux sont développées dans ce chapitre. jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16 Les électrons de coeur, très liés au noyau, ne participent pas à la formation des liais ons chimiques : nous ne considérerons, dans la suite, que les seuls électrons de valence des atomes, seuls responsables de la réactivité de l'atome et seuls mis en jeu dans les édi fices polyatomiques. Enfin, notons qu'un édifice polyatomique est stable parce que l'énergie totale des atomes liés par des liaisons chimiques est inférieure à celle de ces atomes séparés.

Objectifs de ce chapitre

(objectifs principaux) jeudi 15 décembre 16

Objectifsdecechapitre

1)EcrireleschémadeLewisd'unédi5ice

quisontdélocalisées

3)Prévo irlagéométriedesédi5icesparlaméthode

V.S.E.P.R

jeudi 15 décembre 16

Pourquoi ?

Et est-ce prévisible ?

jeudi 15 décembre 16 angle : 120°angle : 180°angle : 109°28'Pourquoi ?

Et est-ce prévisible ?

jeudi 15 décembre 16

Gilbert Newton LEWIS

1875-1946

propose le terme de photon isole de l'eau lourde jeudi 15 décembre 16 •Selon Lewis et Langmuir : "la liaison covalente résulte de la mise en commun d'un doublet d'électrons entre deux atomes."

Liaison chimique,

notation de Lewis et règle de l'octet

La structure de Lewis d'une molécule ne donne

aucune indication sur sa géométrie (structure spatiale). jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16

Symboles de Lewis

électron seul doublet d'électrons

jeudi 15 décembre 16

électron

seul doublet d'électrons jeudi 15 décembre 16

La règle de l'octet

jeudi 15 décembre 16

La règle de l'octet

"Tout atome dans une molécule tend à s'entourer de quatre paires d'électrons (libres ou liantes) de façon à acquérir la configuration électronique externe stable du gaz rare le plus proche en ns 2 np 6 Abbeg règle de l'octet |N - N| ou |N N| ou N N ? - - - - - - - -

Richard Abegg

1869- 1910

jeudi 15 décembre 16

La règle de l'octet

"Tout atome dans une molécule tend à s'entourer de quatre paires d'électrons (libres ou liantes) de façon à acquérir la configuration électronique externe stable du gaz rare le plus proche en ns 2 np 6 Abbeg règle de l'octet |N - N| ou |N N| ou N N ? - - - - - - - -

Richard Abegg

1869- 1910

jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16 C jeudi 15 décembre 16

Al : Z = 133 électrons de

valence

Cl : Z = 177 électrons de

valence

3 + 3 x 7 = 2424 / 2 = 1212 doublets à répartir

Les limites de la règle de l'octet

AlClClClManque un

doublet jeudi 15 décembre 16

Al : Z = 133 électrons de

valence

Cl : Z = 177 électrons de

valence

3 + 3 x 7 = 2424 / 2 = 1212 doublets à répartir

Les limites de la règle de l'octet

AlClClClManque un

doublet jeudi 15 décembre 16 Page 7 : composés déficients en électrons jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

Réaction acide-base au sens de Lewis

jeudi 15 décembre 16

S : Z = 166 électrons de

valence

F : Z = 97 électrons de

valence

6 + 6 x 7 =

48

48 / 2 = 2424 doublets à

répartir

SFFFFFF

12 électrons

autour de S !! composés hypervalents jeudi 15 décembre 16

Hexafluorure de soufre

SF6

L'atome de soufre est hypervalent

jeudi 15 décembre 16 atomesdits"hypervalents ».Ilsdisposentd'OAndsusceptibles d'accueillirdesélectrons. nombredeliaisonsimpleéga làleurnombred'élect ronsde valence),ilsonthypervalents. périoden°2:C,N,OetF.

C,N,OetF.

jeudi 15 décembre 16

N : Z = 75 électrons de

valence

O : Z = 86 électrons de

valence

6 + 5 = 1111 / 2 = 5 doublets

et un électron seul NO

1 électron non

apparié, seul :

Composé

paramagnétique

NONO+-

composés à nombre impair d'électrons jeudi 15 décembre 16

Elle se calcule ainsi :

Z f = N atome - (N propre . N liant

Formule dans laquelle

N atome = nombre d'électrons de valence de l'atome N propre = nombre d'électrons que porte " seul l'atome dans l'édifice (électrons des paires libres et

éventuellement électron libre)

N liant = nombre total d'électrons liants que partage cet atome dans l'édifice. jeudi 15 décembre 16 a.Défini)onetcalcul

C'estlacharge, quenou snoteronsZ

f ,qu eporteuna tomedansunédifi ceen liés.

Ellesecalculeainsi:Z

f =N atome -(N propre +½.N liant

Formuledanslaquelle:

N atome =nombred'électronsdevalencedel'atome N propre N liant jeudi 15 décembre 16 b.exemples

Exemplesdecalculsdechargesformelles.

ClO4

Cl : Z=17 O : Z=8

NO3

N : Z=7

O : Z=8

CO

C : Z=6 O : Z=8

Achaquefois,ons'assure raquelasommedescharges formellesestbienégaleàlacha rgequepor te l'édi6ice. ne pas oublier de faire ces calculs dans un schéma de Lewis jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16

Pure Appl.Chem., Vol.74, No.5, pp. 787-791, 2002.

©2002 IUPAC

787

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY

INORGANIC CHEMISTRY DIVISION

COMMISSION ON NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY*

NAMING OF NEW ELEMENTS

(IUPAC Recommendations 2002)

Prepared for publication by

W. H. KOPPENOL

Switzerland

*Membership of the Commission during the preparation of this report (1997-2001) was as follows: Titular Members:A. Sarges on (Chairman, 1987-1997); H. Kaesz (Chairman, 1998-2001); W. H. Koppenol

(Secretary, 1994-1997); C. A. Stewart (Secretary, 1998-1999); T. Damhus (Secretary, 2000-2001); M. W. G. de

Bolster (1987-1997); N. Connelly (1998-2001); T. Damhus (1998-2001); A. Dress (1996-2001); R. M. Hartshorn

(2000-2001); A. T . Hutton (2000-2001); H. Kaesz (1994-2001) A. Salzer (1991-1999); C. A. Stewart

(1996-1999); Associate Members:G. Bergerhoff (1991-1997); J. B. Casey (1992-2001); J. de Oliveira Cabral

(1994-1997); P. Royo Gracia (1994-2001); Y. Yamamoto (1996-2001); National Representatives:M. A. Bennett

(Australia, 1992-2001); R. Bhattacharyya (India, 1998-2001); J. Cernak (Slovakia, 2000-2001); C. S. Chin

(Korea, 1992-2001); N. Coville (South Africa, 1998-2000); L. I. Elding (Sweden, 1994-1999); C. A. L. Filgueiras

(Brazil, 1998-2001); P. Fodor-Csányi (Hungary, 1991-2001); E. W. Godly (UK, 1987-1997); A. T. Hutton (South

Africa, 2001); V. Koloto v (Russia, 1994-1997) ; N. Külcü (Turkey, 2000-200 1); R. S. Laitinen (Finlan d,

1994-2001); K. Mackay (New Zealand, 1987-1999); D. Meyerstein (Israel, 1994-2001); H. Nakazawa (Japan,

1996-1999); E. Nordlander (Sweden, 2000-2001); F. P. Pruchnik (Poland, 1998-2001); J. Reedijk (Netherlands,

1987-1999); M. Zulu (South Africa, 1989-1997).

Republication or reproduction of this report or its storage and/or dissemination by electronic means is permitted without the

need for formal IUPAC permission on condition that an acknowledgment, with full reference to the source, along with use of the

copyright symbol ©, the name IUPAC, and the year of publication, are prominently visible. Publication of a translation into

another languag e is subject to the additional condition of prior appro val from the rele vant IUPA C National Adhering

Organization.

+,-".,#*/+#%'/0/123213/4567/89 ...It is desirable that the names of elements in different languages differ as little as possible. The names approved by IUPAC are based on considerations of practicality and prevailing usage. It is emphasised that the IUPAC selection carries no implication regarding priority of discovery. ([3] Section I-3.3.2) This strategy and the guidelines formulated in 1947 should obviate the problem of multiple names

from different laboratories for the same element. The responsibility for formally recommending a name

to the IUPAC Council rests solely with the Inorganic Chemistry Division, which now follows the pro- cedure outlined below for recommending a name to the IUPAC Council. This procedure differs from the IUPAC guidelines of 1947 in that priority of discovery will be assigned by a joint IUPAC-IUPAP Working Group [7-9], and that only the laboratory(ies) to which priority has been assigned is (are) allowed to recommend a name. The issue of priority applies only to newly discovered elements; if and

when the priority of discovery of an already-named element is successfully challenged, then this ele-

ment will not be renamed [10].

3.CHOICE OF NAMES FOR NEW ELEMENTS

In keeping with tradition, elements are named after •a mythological concept or character (including an astronomical object); •a mineral, or similar substance; •a place or geographical region; •a property of the element; or •a scientist.

To avoid confusion in the literature, when a name has been in unofficial use for a particular element,

but a different name is ultimately chosen for that element, then the first name cannot be transferredfor

use for another element. A case in point is element 105 for which the name hahnium has been unoffi- cially used. Since the name dubnium was chosen for that element, hahnium cannot be used for another as yet unnamed element. For linguistic consistency, the namesof all new elements should end in "-ium".

4.PROCEDURE FOR NAMING A NEW ELEMENT

4.1 Formal proposal of a name

When the existence of a new element has been established beyond a reasonable doubt by a joint IUPAC-IUPAP Working Group, the discoverers and the IUPAC Inorganic Chemistry Division are informed. Within two months of receiving the report from the joint IUPAC-IUPAP Working Group, the

President of the Inorganic Division will invite the discoverers to propose a name and symbol for con-

sideration. The proposal must be accompanied by a justification of the choice. If no such proposal is

received within six months after the invitation, the Inorganic Chemistry Division shall take the initia-

tive to propose a name, which will be submitted to the IUPAC Council within two years of initiating the

process. Similarly, when, in the case of a joint discovery, the laboratories involved cannot agree on a

name and symbol within six months after the invitation, then the Inorganic Chemistry Division shall take the initiative.

4.2 Examination by the Inorganic Chemistry Division and public review

The Inorganic Chemistry Division will examine the proposed name and symbol for suitability and, if

satisfied, take these through accepted IUPAC procedure [11]. This, briefly, consists of sending the rec-

W.H.KOPPENOL

©2002 IUPAC, Pure and Applied Chemistry74, 787-791 790
+,-".,#*/+#%'/0/123213/4567/89 jeudi 15 décembre 16

Pure Appl.Chem., Vol.74, No.5, pp. 787-791, 2002.

©2002 IUPAC

787

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY

INORGANIC CHEMISTRY DIVISION

COMMISSION ON NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY*

NAMING OF NEW ELEMENTS

(IUPAC Recommendations 2002)

Prepared for publication by

W. H. KOPPENOL

Switzerland

*Membership of the Commission during the preparation of this report (1997-2001) was as follows: Titular Members:A. Sarges on (Chairman, 1987-1997); H. Kaesz (Chairman, 1998-2001); W. H. Koppenol

(Secretary, 1994-1997); C. A. Stewart (Secretary, 1998-1999); T. Damhus (Secretary, 2000-2001); M. W. G. de

Bolster (1987-1997); N. Connelly (1998-2001); T. Damhus (1998-2001); A. Dress (1996-2001); R. M. Hartshorn

(2000-2001); A. T . Hutton (2000-2001); H. Kaesz (1994-2001) A. Salzer (1991-1999); C. A. Stewart

(1996-1999); Associate Members:G. Bergerhoff (1991-1997); J. B. Casey (1992-2001); J. de Oliveira Cabral

(1994-1997); P. Royo Gracia (1994-2001); Y. Yamamoto (1996-2001); National Representatives:M. A. Bennett

(Australia, 1992-2001); R. Bhattacharyya (India, 1998-2001); J. Cernak (Slovakia, 2000-2001); C. S. Chin

(Korea, 1992-2001); N. Coville (South Africa, 1998-2000); L. I. Elding (Sweden, 1994-1999); C. A. L. Filgueiras

(Brazil, 1998-2001); P. Fodor-Csányi (Hungary, 1991-2001); E. W. Godly (UK, 1987-1997); A. T. Hutton (South

Africa, 2001); V. Koloto v (Russia, 1994-1997) ; N. Külcü (Turkey, 2000-200 1); R. S. Laitinen (Finlan d,

1994-2001); K. Mackay (New Zealand, 1987-1999); D. Meyerstein (Israel, 1994-2001); H. Nakazawa (Japan,

1996-1999); E. Nordlander (Sweden, 2000-2001); F. P. Pruchnik (Poland, 1998-2001); J. Reedijk (Netherlands,

1987-1999); M. Zulu (South Africa, 1989-1997).

Republication or reproduction of this report or its storage and/or dissemination by electronic means is permitted without the

need for formal IUPAC permission on condition that an acknowledgment, with full reference to the source, along with use of the

copyright symbol ©, the name IUPAC, and the year of publication, are prominently visible. Publication of a translation into

another languag e is subject to the additional condition of prior appro val from the rele vant IUPA C National Adhering

Organization.

+,-".,#*/+#%'/0/123213/4567/89 ...It is desirable that the names of elements in different languages differ as little as possible. The names approved by IUPAC are based on considerations of practicality and prevailing usage. It is emphasised that the IUPAC selection carries no implication regarding priority of discovery. ([3] Section I-3.3.2) This strategy and the guidelines formulated in 1947 should obviate the problem of multiple names

from different laboratories for the same element. The responsibility for formally recommending a name

to the IUPAC Council rests solely with the Inorganic Chemistry Division, which now follows the pro- cedure outlined below for recommending a name to the IUPAC Council. This procedure differs from the IUPAC guidelines of 1947 in that priority of discovery will be assigned by a joint IUPAC-IUPAP Working Group [7-9], and that only the laboratory(ies) to which priority has been assigned is (are) allowed to recommend a name. The issue of priority applies only to newly discovered elements; if and

when the priority of discovery of an already-named element is successfully challenged, then this ele-

ment will not be renamed [10].

3.CHOICE OF NAMES FOR NEW ELEMENTS

In keeping with tradition, elements are named after •a mythological concept or character (including an astronomical object); •a mineral, or similar substance; •a place or geographical region; •a property of the element; or •a scientist.

To avoid confusion in the literature, when a name has been in unofficial use for a particular element,

but a different name is ultimately chosen for that element, then the first name cannot be transferredfor

use for another element. A case in point is element 105 for which the name hahnium has been unoffi- cially used. Since the name dubnium was chosen for that element, hahnium cannot be used for another as yet unnamed element. For linguistic consistency, the namesof all new elements should end in "-ium".

4.PROCEDURE FOR NAMING A NEW ELEMENT

4.1 Formal proposal of a name

When the existence of a new element has been established beyond a reasonable doubt by a joint IUPAC-IUPAP Working Group, the discoverers and the IUPAC Inorganic Chemistry Division are informed. Within two months of receiving the report from the joint IUPAC-IUPAP Working Group, the

President of the Inorganic Division will invite the discoverers to propose a name and symbol for con-

sideration. The proposal must be accompanied by a justification of the choice. If no such proposal is

received within six months after the invitation, the Inorganic Chemistry Division shall take the initia-

tive to propose a name, which will be submitted to the IUPAC Council within two years of initiating the

process. Similarly, when, in the case of a joint discovery, the laboratories involved cannot agree on a

name and symbol within six months after the invitation, then the Inorganic Chemistry Division shall take the initiative.

4.2 Examination by the Inorganic Chemistry Division and public review

The Inorganic Chemistry Division will examine the proposed name and symbol for suitability and, if

satisfied, take these through accepted IUPAC procedure [11]. This, briefly, consists of sending the rec-

W.H.KOPPENOL

©2002 IUPAC, Pure and Applied Chemistry74, 787-791 790
+,-".,#*/+#%'/0/123213/4567/89 jeudi 15 décembre 16 jeudi 15 décembre 16

II Energie et longueur de liaison

L'énergiedeliaisonnotéeD

AB de laliai sonABest l'énergieà groupesd'atomes),enphasegazeuse. D AB estdoncassociéeàlaréaction:

AB(g)=A(g)+B(g)

D AB estlaplupartdutempsexpriméeenkJ.mol -1 AB estpositive. jeudi 15 décembre 16

74,14 pm

- 436 kJ.mol -1 HH HH HH H H distance internuclÈaire

Ènergie potentielle en kJ.mol

-1 0

II Energie et longueur de liaison

jeudi 15 décembre 16

74,14 pm

- 436 kJ.mol -1 HH HH HH H H distance internuclÈaire

Ènergie potentielle en kJ.mol

-1 0

II Energie et longueur de liaison

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74,14 pm

- 436 kJ.mol -1 HH HH HH H H distance internuclÈaire

Ènergie potentielle en kJ.mol

-1 0

II Energie et longueur de liaison

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- 436 kJ.mol -1 HH HH HH H H distance internuclÈaire

Ènergie potentielle en kJ.mol

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II Energie et longueur de liaison

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- 436 kJ.mol -1 HH HH HH H H distance internuclÈaire

Ènergie potentielle en kJ.mol

-1 0

II Energie et longueur de liaison

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74,14 pm

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