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Délégation de Safi Safi Lycée Mohamed belhassan elouazani dataelouardi.jimdo.co

Délégation de Safi Safi Lycée Mohamed belhassan elouazani dataelouardi.jimdo.com 1 Prof m.elouardi Géométrie de quelques molécules Situation déclenchant Pour un atome donné certains ions sont privilégiés, par exemple Na+ et non Na++, Mg++ et non Mg+, Cl- et non Cl- ou Cl+. On outre, comment les molécules se forment ? Bilan : Le monde qui nous entoure est constitué par I- Les règles du "duet» et de l’octet 1- Les gaz rares Dans la nature, les atomes ont tendance à s'associer pour former des molécules, des composés ioniques ou des métaux. Seuls les atomes de gaz nobles (He, Ne, Ar, ….) présentent une certaine inertie chimique, ce sont des gaz monoatomiques dans les conditions ordinaires de température et de pression. Cette particularité est liée à la configuration électronique de la couche externe des atomes de gaz nobles : Ar (Z = 18) Ne (Z = 10) He (Z = 2) Gaz rare 8 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( 8 ) L ( 2 ) K ( 2 ) K ( Structure électronique A l'exception de l'atome d'hélium qui possède 2 électrons sur sa couche externe, les autres atomes de gaz nobles ont tous 8 électrons sur leur couche externe. La grande stabilité des atomes de gaz nobles est donc liée au nombre particulier d'électrons qu'ils possèdent sur la couche externe : Soit 2 électrons ou un «duet» d'électrons pour l'atome d'hélium He Soit 8 électrons ou un octet d'électrons pour les autres atomes de gaz nobles : Ne, Ar,… etc. 2- Énoncé des deux règles : duet & octet Contrairement aux atomes de gaz nobles, les autres atomes, dans les entités (ions, molécules) qu’ils forment, ont tendance à adopter la configuration électronique externe des gaz rares. On peut alors définir deux règles : 2- 1- La règle du «duet» Les atomes dont le numéro atomique est proche de celui de l'hélium ( 4) Z ≤ ont tendance à adopter sa configuration à deux électrons (K)2. C'est la règle du «duet». 2- 2- La règle de l'octet Les autres atomes dont le numéro atomique (4 18) Z 〈 ≤ ont tendance à adopter la configuration électronique externe possédant huit électrons comme celle des autres gaz nobles : Ne, Ar, …. C'est la règle de l'octet. 3- Application aux ions monoatomiques stables Atome Structure électronique de l’atome Structure électronique du gaz rare le plus proche Ion correspondant Structure électronique de l’ion Li 7 3 1 ) L ( 2 ) K ( He 4 2 2 ) K ( Li+ 2 ) K ( Al 27 13 3 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( Ne 20 10 8 ) L ( 2 ) K ( Al3+ 8 ) L ( 2 ) K ( F 19 9 7 ) L ( 2 ) K ( Ne 20 10 8 ) L ( 2 ) K ( F- 8 ) L ( 2 ) K ( O 16 8 6 ) L ( 2 ) K ( Ne 20 10 8 ) L ( 2 ) K ( O2- 8 ) L ( 2 ) K ( Cl 35 17 7 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( Ar 36 18 8 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( Cl- 8 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( II- Représentation des molécules selon le modèle de Lewis Délégation de Safi Safi Lycée Mohamed belhassan elouazani dataelouardi.jimdo.com 2 Prof m.elouardi Dans les molécules, les atomes mettent en commun des électrons de leurs couches externes en respectant, si possible, les règles du «duet» et de l'octet. 1. La liaison covalente i) Une liaison covalente simple est une mise en commun de deux électrons entre deux atomes, chaque atome fournissant normalement un électron. Le doublet d'électrons mis en commun (ou doublet liant) est à l’origine de la liaison covalente établie entre les deux atomes. On représente une liaison covalente par un tiret entre les deux atomes concernés. ii) Une liaison covalente double est une mise en commun de quatre électrons entre deux atomes, chaque atome fournissant normalement deux électrons. iii) Une liaison covalente triple est une mise en commun de six électrons entre deux atomes, chaque atome fournissant normalement trois électrons. Remarque : Les électrons mis en commun appartiennent à chacun des deux atomes et doivent être pris en compte dans le total des électrons de chaque atome. 2. Les doublets non liants Les électrons d'un atome, qui ne participent pas aux liaisons covalentes, restent sur cet atome et sont répartis en doublets d'électrons appelés doublets non liants. Chaque doublet non liant est représenté par un tiret placé sur l'atome considéré. Observation Exemple Nbre de liaison possible Nbre d’é de la couche externe Structure électronique Symbole de l’atome monovalent H H − 1 1 2 = − = L n 1 ( ) 1 K Hydrogène H 1 1 Cl H − 1 7 8 = − = L n 1 ( ) ( ) ( ) 7 8 2 M L K Chlore Cl 35 17 bivalent O O = 2 6 8 = − = L n 6 ( ) ( ) 6 2 L K Oxygène O 16 8 trivalent N N ≡ 3 5 8 = − = L n 5 ( ) ( ) 5 2 L K Azote N 14 7 Tétravalent 8 4 4 L n = − = 4 ( ) ( ) 4 2 L K Carbone C 12 6 3. Représentation des molécules selon le modèle de Lewis. Méthode pratique pour représenter les molécules selon le modèle de Lewis Pour représenter les molécules selon le modèle de Lewis, on suit les étapes suivantes : On écrit le nom et la formule brute de la molécule. On écrit la configuration électronique en différentes couches de chaque atome constituant la molécule. On trouve le nombre d'électrons ne de la couche externe de chaque atome constituant la molécule. On trouve le nombre total nt d'électrons externes intervenant dans la molécule en faisant la somme des différents ne. On trouver le nombre total nd de doublets liants et non liants en divisant par 2 le nombre total d'électrons externes nt de la molécule 2 t d n n = . On détermine le nombre de doublet liant répartit (les liaisons covalente) nl de chaque atome en respectant : La règle du « duet ».pour l'atome d'hydrogène (nl = p – ne) avec p = 2. La règle de l'octet pour les autres atomes (nl = p – ne) avec p = 8. On détermine le nombre de doublet non liant (doublet libre) nnl de chaque atome en utilisant la relation : 2 l t nl n n n − = Délégation de Safi Safi Lycée Mohamed belhassan elouazani dataelouardi.jimdo.com 3 Prof m.elouardi finalement, on représente la molécule selon le modèle de Lewis. Exemple nnl : Nbre de doublet liant nl : Nbre de doublet liant 8 l e n n = − ou 2 l e n n = − nt : Nbre d’é de la couche externe Structure électronique l’atome H 1 1 Cl 35 17 O 16 8 N 14 7 C 12 6 Exemples de représentation de la molécule selon le modèle de Lewis i) La molécule du gaz de chlorure de hydrogène : HCl Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis H 1 1 (K)1 2 1 0 1 4 2 8 = Cl 35 17 7 ) M ( 8 ) L ( 2 ) K ( 8 1 3 7 ii) La molécule du dioxyde de hydrogène H2 Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis H 1 1 (K)1 2 1 0 1 1 2 2 = H 1 1 (K)1 2 1 0 1 iii) La molécule de l’eau : H2O Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis H 1 1 (K)1 2 1 0 1 4 2 8 = H 1 1 (K)1 2 1 0 1 O 16 8 (K)2(L)6 8 2 2 6 vi) La molécule de dioxyde d’oxygène : O2 Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis O 16 8 (K)2(L)6 8 2 2 6 6 2 12 = O 16 8 (K)2(L)6 8 2 2 6 v) La molécule de dioxyde de carbone : CO2 Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis C 12 6 (K)2(L)4 8 4 0 4 16 8 2 = O 16 8 (K)2(L)6 8 2 2 6 O 16 8 (K)2(L)6 8 2 2 6 vi) La molécule de dioxyde d’azote Délégation de Safi Safi Lycée Mohamed belhassan elouazani dataelouardi.jimdo.com 4 Prof m.elouardi Les atomes Structure électronique p nl nnl nt nd Représentation de Lewis N 14 7 (K)2(L)5 8 3 1 5 7 2 14 = N 14 7 (K)2(L)5 8 3 1 5 uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-geometrie-de-quelques-molecules.pdf