De l'atome aux édifices chimiques

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Cours Seconde EABJM III. Représentation de Lewis des molécules. 2.1 Doublets liants. Les doublets liants ont été définis précédemment comme les doublets mis en commun entre deux atomes. Ce sont eux qui assurent les liaisons entre les atomes. 2.2 Doublets non liants. Les doublets non liants sont les paires d'électrons qui ne servent pas de liaisons entre deux atomes. 2.3 Représentation de Lewis des molécules. La représentation de Lewis d'une molécule fait apparaître tous les atomes de la molécule ainsi que tous les doublets liants et non liants le cas échéant. Dans la représentation de Lewis, la règle du "duet" doit être satisfaite pour chaque atome d'hydrogène et la règle de "l'octet" doit être satisfaite pour tous les autres atomes. 2.4 Méthode permettant d'établir la représentation de Lewis d'une molécule. 1. Faire la liste de tous les types d’atomes qui interviennent dans la molécule en indiquant leur numéro atomique. 2. Ecrire la structure électronique de chaque atome.. 3. E déduire le nombre d’électrons de la couche externe pour chaque atome 4. Trouver le nombre de liaison covalentes que chaque atome doit établir pour satisfaire à la règle de l’octet (ou du duet) : il correspond au nombre d’électrons que chaque atome doit acquérir. 5. Représenter TOUS les atomes avec les points qui symbolisent leurs électrons externes. 6. Placer les liaisons covalentes de façon à ce que chaque atome respecte la règle de l’octet ou du duet. 2.5 Exemple Et donc le schéma de Lewis de la molécule de chloral est : S.COUTRY cours : de l’atome aux édifices chimiques Page 2 sur 4
Cours Seconde EABJM IV) Isomérie On appelle isomère des espèces qui ont la même formule brute, mais des enchaînements d’atomes différents. Les isomères ont des propriétés physiques et chimiques différentes et constituent des espèces chimiques distinctes. Ainsi l’éthanol et le méthoxyméthane sont des isomères : ils ont même formule brute. Pour distinguer deux isomères, on utilise les formules développées et semi-developpées pour les représenter. On obtient la formule développée quand toutes les liaisons sont représentées par des tirets : éthanol méthoxyméthane On obtient la formule semi-développée en ne représentant plus les liaisons hydrogène : CH3-CH2-OH pour l’éthanol et CH3-O-CH3 pour le méthoxyméthane. L’éthanol et le méthoxyméthane sont des isomères de fonction. V) Géométrie des molécules simples 1) Le modèle de Gillespie La représentation de Lewis ne donne pas d’indication sur la géométrie de la molécule. Une règle simple permet de déterminer, à partir de la représentation de Lewis : c’est le modèle de Gillespie. Ce modèle est fondé sur les propriétés des charges électriques : Les doublets d’électrons externes d’un même atome se repoussent les uns les autres : la structure adoptée par une molécule est donc celle pour laquelle les doublets d’électrons externes de chaque atome s’écartent au maximum les uns des autres. 2) Structure tétraédrique Pour minimiser leurs répulsions mutuelles, quatre doublets adoptent une disposition tétraédrique. On en déduit la position des différents atomes et donc la structure géométrique des molécules. 3) Représentation de Cram Pour représenter l’aspect tridimensionnel des molécules, les chimistes utilisent la convention de Cram • Un trait plain représente une liaison entre deux atomes situés dans le plan de la figure • Un triangle allongé plein représente une liaison entre un atome situé dans le plan (à la pointe du triangle) et un atome situé en avant de ce plan (à la base du triangle). • Un triangle hachuré représente une liaison entre un atome situé dans le plan (à la pointe du triangle) et un atome situé en arrière de ce plan (à la base du triangle). S.COUTRY cours : de l’atome aux édifices chimiques Page 3 sur 4
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