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TP Chimie Seconde REPRÉSENTATION DE LEWIS Objectifs : • Savoir représenter, selon le modèle de Lewis, quelques molécules simples. • Suivre une méthode de résolution. • Vérifier les prévisions à l'aide : H de modèles moléculaires H d'un logiciel de simulation • connaître la définition de l'isomérie et savoir écrire les formules semi-developpées de chacun des isomères. Travail à réaliser au cours de la séance : Voici 6 molécules différentes : Nom de la molécule Formule de la molécule Dihydrogène H2 Chlorure d'hydrogène HCl Eau H2O Ammoniac NH3 Dioxygène O2 Dioxyde de carbone CO2 1. Pour chacune des molécules, établir la représentation de Lewis. 2. A l'aide des modèles moléculaires, construire les molécules n°1, n°3 et n°5 et vérifier que le nombre de liaison covalente de votre construction est identique à celui prévu par le modèle de Lewis. 3. Appeler le professeur pour vérification. 4. A l'aide du logiciel Lewis, simuler la construction des molécules n°2, n°4, n°6 et vérifier que votre étude est exacte (nombre de doublets liants et nombre de doublets non-liants ainsi que la représentation de Lewis). 5. Réaliser à l'aide du logiciel, les exercices suivants : a. Exercice n°3. b. Exercice n°4.(sauf question d) c. Exercice n°8. 6. Sur votre copie, faire l'exercice suivant : La formule chimique brute d'une molécule est C4H10. a. A l'aide des modèles moléculaires, construire cette molécule en respectant les règles du duet ou de l'octet. b. Combien de molécules différentes répondent à cette formule chimique brute ? c. Comment nomme-t-on ces molécules ? d. Comment peut-on les différencier ? Le pentane à pour formule C5H12. Dénombrer les isomères de constitution du pentane. Préciser à chaque fois leur formule chimique semi-developpée.
TP Chimie Seconde Feuille des exercices extraits du logiciel " Lewis ». Exercice n°1 : Chlorométhane CH3Cl a. Dans la fenêtre " Dessiner », construire la molécule CH3Cl. Combien cette molécule a-t-elle de doublets liants et de doublets non liants ? b. Quelle est la géométrie de la molécule ? Exercice n°2: CO2, HCN et C2H2 a. Dans la fenêtre " Dessiner », construire la molécule CO2.Si la molécule apparaît dans la fenêtre animation, faites directement la question c. Sinon, faites d'abord la question b. b. La molécule n'apparaît pas dans la fenêtre " Animation » car tous les atomes de la molécule représentée ne vérifient pas la règle de l'octet. La structure électronique d'un atome de carbone est : (K)2(L)4. En déduire le nombre de liaisons que doit engager chaque atome de carbone pour vérifier la règle de l'octet. La structure électronique d'un atome d'oxygène est : (K)2(L)6. En déduire le nombre de liaisons que doit engager chaque atome d'oxygène pour vérifier la règle de l'octet. Modifier les liaisons de la molécule de telle façon que les résultats ci-dessus soient vérifiés. c. Quelle est la géométrie de la molécule ? d. Comparer la géométrie de cette molécule à celle des molécules HCN et C2H2 (pour cela construire ces deux molécules). Exercice n°3 : Prévision du nombre de doublets liants et non liants de la molécule CH5N a. Déterminer la structure électronique des atomes H (Z = 1), C (Z = 6) et N (Z = 7). b. On considère la molécule CH5N. Combien d'électrons périphériques chaque atome apporte-t-il ? En déduire le nombre de doublets d'électrons de la molécule. c. Combien d'électrons chaque atome doit-il engager dans des liaisons covalentes pour satisfaire la règle du duet ou de l'octet ? d. En déduire le nombre total d'électrons appartenant aux doublets liants de la molécule puis le nombre de liaisons de CH5N. e. Combien cette molécule a-t-elle de doublets non liants ? f. Construire la molécule en tenant compte des résultats des questions précédentes. Exercice n°4 : Molécule CH2O a. Sachant que les atomes C, H et O ont respectivement 4, 1 et 6 électrons périphériques, déterminer (sur une feuille de papier) la représentation de Lewis de la molécule CH2O. b. Combien cette molécule a-t-elle de doublets liants et non liants ? c. Vérifier les réponses des questions précédentes en construisant la molécule sur le simulateur (la molécule n'est correcte que si la représentation de Lewis apparaît dans la fenêtre en haut à droite). d. Quelle est la géométrie de cette molécule ? Exercice n°5: Comparaison de la géométrie de molécules a. Construire la molécule C2H6.Combien cette molécule a-t-elle de doublets liants et non liants ? b. Comparer la géométrie de cette molécule à celle de la molécule C2H5Cl. Exercice n°6 : Molécules isomères a. Construire les différents isomères de C2H3Cl3. Combien y en a-t-il ? b. Comparer leur géométrie. Exercice n°7: Ethane C2H6 et hydrazine N2H4 Construire le modèle de la molécule d'éthane C2H6 et celui de la molécule d'hydrazine N2H4. Comparer les angles HCH de l'éthane et HNH de l'hydrazine. Exercice n°8: Hydrocarbures a. Construire une molécule contenant deux atomes de carbone, autant d'atomes d'hydrogène que nécessaires de telle sorte que la molécule ne comporte que des liaisons simples. b. Même question avec une molécule comportant une double liaison. c. Même question avec une molécule comportant une triple liaison. d. Indiquer pour chaque situation la formule brute de la molécule, appelée hydrocarbure. e. Comparer les structures géométriques de ces trois molécules. Exercice n°9: Géométrie de la molécule OCl2 a. Déterminer sur une feuille de papier la représentation de Lewis de la molécule OCl2. b. Prévoir la géométrie de la molécule. c. Vérifier la géométrie prévue en construisant la molécule. Exercice n°10: Géométrie de la molécule d'hydroxylamine H3NO a. Déterminer sur le papier une représentation de Lewis de l'hydroxylamine H3NO. b. Prévoir la position des doublets d'électrons qui entourent l'atome O. En déduire la disposition des liaisons H - O et O - N dans la molécule. c. Prévoir la position des doublets d'électrons qui entourent l'atome N. En déduire la disposition des liaisons O - N et H - N dans la molécule. d. Vérifier vos prédictions en construisant la molécule avec le simulateur Lewis. Exercice n°11: Classification périodique et structure d'une molécule. a. Construire la molécule C2H5Cl. Combien de doublets liants et non liants cette molécule possède-t-elle ? Décrire la structure géométrique de la molécule. b. Sachant que l'élément chimique brome Br est dans la même colonne de la classification périodique que l'élément chimique chlore Cl, prévoir la représentation de Lewis et la structure de la molécule C2H5Br. Exercice n°12: Classification périodique et structure d'une molécule a. Construire la molécule CHClO (si aucune molécule n'apparaît dans la fenêtre " Animation ", cela signifie que la construction n'est pas correcte). b. Quelle est la structure géométrique de cette molécule ? c. Utiliser la classification restreinte et la réponse à la question a. pour déterminer la structure géométrique de la molécule CHClS.
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