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L’ESSENTIEL 1 1èreSPHYKÊMIA
Chap 5.1 Formation et géométrie des molécules.
P. B
ella
nca-
Pene
l, L
ycée
Am
père
, Lyo
n
Stabilité chimique des atomes
Stabilité chimique des atomes
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
Structure électronique
http
://o
lical
.free
.fr/c
ouch
intr
o.sw
f
Stabilité chimique des atomes
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Stabilité chimique des atomes
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Stabilité chimique des atomes
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Stabilité chimique des atomes
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Stabilité chimique des atomes
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
un duet sur la couche externe K ou un octet d’électrons sur la couche externe L
ou M assure stabilité chimique
Les 2 voies de la sagesse
Les 2 voies de la sagesse
ions
Les 2 voies de la sagesse
ions
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
Les 2 voies de la sagesse
ions
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(8)
-
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
H-Cl
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
H-Cl
doublet liant
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
H-Cl
Les 2 voies de la sagesse
ions molécules
MgK(2)L(8)
M(2)
FK(2)L(7)
MgK(2)L(8)
2+
FK(2)L(7)
-
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
H-ClRéaliser un duet
ou un octet d’électrons
Représentation de Lewis des molécules
H-ClGilbert Lewis(1875-1946)
H-Cldoublet liant
Représentation de Lewis des molécules
H-Cldoublet liant
doublets non liant
Représentation de Lewis des molécules
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
électron périphérique engagé dans une liaison «covalente»
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
3 doublets d’électrons périphériques non engagés dans une liaison
«covalente»
HK(1)
ClK(2)L(8)
M(7)
H-Cl
H-Cl1+ 17+
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Un atome va former autant de liaisons qu’il lui manque d’électrons sur sa couche périphérique pour
atteindre le duet ou l’octet
HK(1)
HeK(2)
LiK(2)L(1)
BeK(2)L(2)
BK(2)L(3)
CK(2)L(4)
NK(2)L(5)
OK(2)L(6)
FK(2)L(7)
NeK(2)L(8)
NaK(2)L(8)
M(1)
MgK(2)L(8)
M(2)
AlK(2)L(8)
M(3)
SiK(2)L(8)
M(4)
PK(2)L(8)
M(5)
SK(2)L(8)
M(6)
ClK(2)L(8)
M(7)
ArK(2)L(8)
M(8)
Atomes Nombre de liaisons Doublets non-liants
H 1 0
C 4 0
N 3 1
O 2 2
Cl 1 3
H-Cl4 doublets
phériphériques autour du chlore
Régle de l’octet respectée
H-Cl4 doublets
phériphériques autour du chlore
1 doublet phériphérique
autour de l’hydrogène
Régle du duet respectée
Régle de l’octet respectée
O C OLa formule de Lewis d’une molécule
présente les doublets liants ET les doublets non liants autour de
chaque atome
Géométrie des
molécules
Répulsion minimale
entre doublets périphériques
Ron
ald
Gill
espi
e, 1
957
modèle VSEPR
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
exemple 1: CO2
C OO
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C OO
2groupes
indépendants de doublets d’électrons
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C OO
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C OO
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
180°
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C OO
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
180°
C OOgéométrie
linéaire
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
C H
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
C H
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
C H
3
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
C H
géométrie trigonale plane
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
C H
géométrie trigonale plane
120°
120°
120°
exemple 2: C2H4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
HH
H
C H
géométrie trigonale plane
CHH
HC H
exemple 3: H2O* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome
centralO
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
exemple 3: H2O* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome
centralO
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
4
exemple 3: H2O* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome
centralO
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
exemple 3: H2O* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome
centralO
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
H
exemple 3: H2O* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome
centralO
H
H
géométrie coudée (plane)
HH
O
exemple 4: NH3
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
N
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
exemple 4: NH3
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
N
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
4
exemple 4: NH3
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
N
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
exemple 4: NH3
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
N
H
HH
géométrie pyramidale à base triangumaire
N
H
HH
exemple 5: CH4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
H
exemple 5: CH4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
H
4
exemple 5: CH4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
H
* Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les
groupes indépendants de doublets d’électrons
HH
H
exemple 5: CH4
* Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome central
C
H
HH
HGéométrie
tétraédrique
H
H
H
HC
A très bientôtsur
PHYKHÊMIA