Chapitre 6 : Les molécules
La formule développée plane fait apparaître tous les symboles des atomes et toutes les liaisons entre les atomes Exemple : Nom de la molécule Formule brute Formule semi-développée Formule développée Éthanol C 2 H 6 O CH 3 CH OH Remarque : - Une formule développée est écrite à partir du modèle moléculaire éclaté ;
Géométrie des molécules - Chimie Physique
Exemple combinées sp 2 linéaire 180° BeCl 2 une 2s et une 2p sp22 33 tr il ligonale plane 120120° BF 2 d 2 3 une 2s et deux 2p sp3 4 tétraédrique 109°30 H 2O ; NH 4 + une 2s et trois 2p dsp2 4 carré plane 90° [Ni(CN) 4] 2-une 3d, une 4s et deux 4p dsp3 5 trigonale bipyramidale 120° et 90° PCl 5 une 3s, trois 3p et une 3d sp3d2 6
La forme et le comportement des molécules
Exemple, gauche - modèle boule et tige droite - modèle dessiné linéaire 2 0 BeCl 2 plane trigonale 3 0 BF 3 tétraédrique 4 0 CH 4 pyramidale trigonale 3 1 NH 3 jaune = doublet non-liant blanc = atome + doublet liant rose = atome central Dans les dessins E = doublet non-liant X = atome + doublet liant A = atome central La théorie de la
Deuxième Partie : constituants de la تائيزجلا ضعب ةسدنه
molécule est des assemblages d'atomes attachés les uns aux autres La molécule Plane coudée V ???? Exemple : Molécule de méthane
COMPRENDRE: Lois Chapitre 10 : représentation spatiale des
molécule: - la formule brute: on écrit côte à côte les symboles des atomes qui la constituent, en précisant en indice, à droite du symbole le nombre d’atomes Si ce nombre est égal à 1 on ne l'écrit pas Exemple : la molécule d’eau de formule brute H 2 O : 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène
PARTIE I : OBSERVER
Exemple : - La molécule d'eau est coudée : - La molécule de méthane est tétragonale : C H modèle de CRAM En présence de liaisons multiples on aura les structures possibles suivantes : coudée C N O Figure 6 O H H O H H modèle de CRAM H HFigure 8 H C H H H H C C C N N O trigonale plane digonale ou linéaire digonale ou linéaire
Exercices résolus chimie organique - Dunod
Isomérie plane : isomérie de constitution SAVOIR-FAIRE Utiliser et comprendre les différentes représentations planes Reconnaître, au regard de représentations planes, des molécules identiques, différentes ou un couple d’isomères A partir d’une formule brute, retrouver la représentation plane de tous les isomères
Stéréochimie des molécules organiques
exemple, de prévoir l’adaptation d’une molécule de médicament à la structure de la cible qu’elle doit atteindre pour réagir Ces logiciels peuvent en outre calculer l’énergie de la structure telle qu’elle est représentée
st r ochimie cours 2012-2013)
Il existe un plan de symétrie donc cette molécule n’est pas chirale Attention : la réciproque de la phrase précédente n’est pas vraie Une molécule peut être achirale sans posséder ni plan ni centre de symétrie Par exemple : cette molécule n’a ni plan ni centre de symétrie
CHAPITRE 5 DE LA STRUCTURE À LA COHÉSION, SOLUBILITÉ ET
la molécule compense la faible polarisation des liaisons, la molécule est donc apolaire c La cohésion sera assurée par des inter-actions de van der Waals Elle sont de faible eintensité, et donc cette glace ne peut exis-ter qu’à très basse températures, donc loin du Soleil
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1/ 5 Chapitre 6 : De la structure à la polarité dune molécule.
I. Rappels
Les électrons présents autour du noyau un atome se rangent par couches appelées couches électroniques.
A noter :
mais dans la limite des places disponibles.Exemple :
Un atome de carbone possède 6 protons dans son noyau, donc 6 électrons autour :2 se rangent dans la couche K et les 4 restants dans la couche L (figure 2).
structure électronique de cet atome de la manière suivante : (K) 2 (L) 4A retenir :
La dernière couche électronique d'un atome (la plus éloignée du noyau) est appelée couche de valence.
liaisons covalentes.Les électrons des couches inférieures peuvent être ignorés dans le mécanisme réactionnel.
La notion de configuration électronique dans le nouveau programme passe par la règle de Klechkowski :
Ecrire la configuration électronique de latome de carbone : Combien délectrons se trouvent sur la couche de valence : Refaire la figure 2 en tenant compte de la nouvelle représentation :Couche K complète avec 2 électrons
Couche L complète avec 8 électrons
Couche M complète avec 8 (18) électrons
Noyau (protons + neutrons)
Õ Figure 1 : Les couches électroniques
Ø Figure 2 : Structure du carbone
2/ 5Ainsi, de manière à respecter la règl, les atomes cherchent à établir des liaisons covalentes avec
avoir leur dernière couche électronique complète.Exemple :
s peut être remplacé par un bâtonnet, cela donne donc :Doublet liant = liaison covalente
A noter :
La formule développée (ou éclatée) ne laisse voir que les doublets liants dans une molécule.
Si l'on ajoute les doublets non liants à la formule développée on obtient la structure de Lewis de la molécule.
Exemple :
Questions :
a) Combien d'électrons de valence trouve-t-on dans l'atome de phosphore 15 P ?b) A l'aide d'un tableau périodique, retrouver le numéro atomique des atomes de carbone, hydrogène, oxygène et azote.
c) Déterminer pour chacun de ces éléments chimiques la structure de Lewis et en déduire leur valence respective.
d) Rechercher alors la e) Déterminer la structure de Lewis du méthanal (ou formaldéhyde) CH2O.f) Déterminer la valence de l'hélium, du néon et de l'argon. Que remarque-t-on ? Quelle conséquence cela a-t-il sur la
réactivité de tels atomes ? Comment se nomme cette famille d'éléments chimiques ?9F F H + ou plus simplement F H
Mise en commun des
deux électronsH F 8 électrons sur la
dernière coucheF H ou plus simplement H F
Doublet liant
Doublet non liant
CCH H HH H O H CCH H HH H O HH F 2 électrons sur la
dernière coucheÕ Figure 3
Õ Figure 4
× Figure 5
3/ 5II. La géométrie des molécules
II.1 Orientation des liaisons covalentes
Les doublets électroniques, liants ou non, sont toujours composés de deux électrons. Or, comme des charges électriques de
même signe se repoussent, ces doublets partant d'un même atome s'orientent dans l'espace en s'éloignant le plus possible.
Ainsi, pour des atomes ne possédant que des liaisons simples, on aura les structures suivantes :Légende : doublet non liant
doublet liantCarbone : structure tétragonale
Azote : structure pyramidale
Oxygène : structure coudée
Exemple :
- La molécule d'eau est coudée : - La molécule de méthane est tétragonale : En présence de liaisons multiples on aura les structures possibles suivantes : C N O× Figure 6
O H H O H H modèle de CRAM C H H H H C H H H H modèle de CRAM C C C N N O trigonale plane digonale ou linéaire digonale ou linéaire coudéeFigure 7 Ö
Figure 8 Ö
Õ Figure 9
4/ 5II.2 Questions :
a) Quelle est la particularité du modèle de CRAM ?b) Comment représente-t-on dans ce modèle une liaison qui vient en avant du plan de la feuille ? Même question pour
une liaison dans le plan et une liaison partant en arrière.c) Représenter en utilisant ce modèle la molécule d'ammoniac NH3 et la molécule de méthanal. Définir pour chacune de
ces molécules leur structure.d) Dans quel cas peut-on se passer du modèle de CRAM pour représenter la formule d'une molécule ?
III. De l'atome aux édifices chimiques
III.1 Réactivité d'un élément chimiqueLa règle du duet et de l'octet implique que tous les atomes réagissent chimiquement de sorte à avoir leur dernière couche
électronique complète. Ils peuvent donc soit : anion. cation. Partager un ou plusieurs électrons et former autant de liaisons covalentes.Questions :
a) Etablir la configuration électronique des atomes suivants : 12Mg, 9F, 3Li, 10Ne b) Déterminer pour chacun d'eux l'ion qu'ils peuvent donner lors d'une réaction chimique.c) Rappeler le nom de la famille d'éléments chimiques qui, pour respecter la règle du duet et de l'octet, doivent rester
chimiquement inertes.III.2 L'électronégativité
notée est une grandeur (exprimée en debye D)A noter :
Plus Pauling
Plus on monte dans le tableau et plus on va vers la droite, plus l'élément est électronégatif.
as àmême distance des deux atomes. Si les deux atomes de la liaison ont une électronégativité équivalente les électrons restent
répartis équitablement. Ø Figure 10 : Electronégativité des éléments chimiques (Echelle de Pauling) 5/ 5Exemples :
Conclusion :
Soient deux atomes A et B liés: Si (A) (B), liaison covalente non polarisée (différence < 0,5)
(A) > (B), liaison covalente polarisée (0,5 < différence < 1,7) (A) >> (B), liaison ionique : A et B sont alors deux ions qui s'attirent (loi de Coulomb)