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Chap C5 (livre p177) Les groupes caractéristiques des molécules organiques I- Atomes et ions :

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1 Chap C5 (livre p177) Les groupes caractéristiques des molécules organiques I- Atomes et ions :

2 Partie de latome Cortège électronique Noyau Constituants Charge électrique a) La constitution de latome : I- Atomes et ions : noyau électron protonneutron -e = -1, C+e = +1, C0 C 1- Le modèle de latome :

3 b) Le symbole du noyau : On symbolise un noyau par lécriture : Nom de latome Symbole du noyau Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre de neutrons Nombre délectrons hydrogène 11H11H carbone66 azote77 oxygène816

4 b) Le symbole du noyau : On symbolise un noyau par lécriture : Nom de latome Symbole du noyau Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre de neutrons Nombre délectrons hydrogène 11H11H111-1=01 carbone66 azote77 oxygène816

5 b) Le symbole du noyau : On symbolise un noyau par lécriture : Nom de latome Symbole du noyau Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre de neutrons Nombre délectrons hydrogène 11H11H111-1=01 carbone 12 6 C66+6=1266 azote77 oxygène816

6 b) Le symbole du noyau : On symbolise un noyau par lécriture : Nom de latome Symbole du noyau Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre de neutrons Nombre délectrons hydrogène 11H11H111-1=01 carbone 12 6 C66+6=1266 azote 14 7 N77+7=1477 oxygène816

7 b) Le symbole du noyau : On symbolise un noyau par lécriture : Nom de latome Symbole du noyau Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre de neutrons Nombre délectrons hydrogène 11H11H111-1=01 carbone 12 6 C66+6=1266 azote 14 7 N77+7=1477 oxygène 16 8 O =88

8 2- La structure électronique : a) La structure électronique des atomes : Détermine le nombre délectrons que chaque couche peut contenir au maximum en précisant le calcul : n = 1 couche K : électrons au maximum n = 2 couche L : électrons au maximum n = 3 couche M : électrons au maximum 2n 2 électrons au maximum par couche

9 2- La structure électronique : a) La structure électronique des atomes : Détermine le nombre délectrons que chaque couche peut contenir au maximum en précisant le calcul : n = 1 couche K : 2 x 1 2 = 2 électrons au maximum n = 2 couche L : électrons au maximum n = 3 couche M : électrons au maximum 2n 2 électrons au maximum par couche

10 2- La structure électronique : a) La structure électronique des atomes : Détermine le nombre délectrons que chaque couche peut contenir au maximum en précisant le calcul : n = 1 couche K : 2 x 1 2 = 2 électrons au maximum n = 2 couche L : 2 x 2 2 = 8 électrons au maximum n = 3 couche M : électrons au maximum 2n 2 électrons au maximum par couche

11 2- La structure électronique : a) La structure électronique des atomes : Détermine le nombre délectrons que chaque couche peut contenir au maximum en précisant le calcul : n = 1 couche K : 2 x 1 2 = 2 électrons au maximum n = 2 couche L : 2 x 2 2 = 8 électrons au maximum n = 3 couche M : 2 x 3 2 = 18 électrons au maximum 2n 2 électrons au maximum par couche

12 AtomeNuméro atomique Nombre délectrons Structure électronique Hydrogène H Z = 1 Azote N Z = 7 Oxygène O Z = 8

13 AtomeNuméro atomique Nombre délectrons Structure électronique Hydrogène H Z = 11(K) 1 Azote N Z = 7 Oxygène O Z = 8

14 AtomeNuméro atomique Nombre délectrons Structure électronique Hydrogène H Z = 11(K) 1 Azote N Z = 77(K) 2 (L) 5 Oxygène O Z = 8

15 AtomeNuméro atomique Nombre délectrons Structure électronique Hydrogène H Z = 11(K) 1 Azote N Z = 77(K) 2 (L) 5 Oxygène O Z = 88(K) 2 (L) 6

16 b) Représentation de la structure électronique dune famille chimique : les gaz nobles. Il existe six gaz nobles à létat naturel : hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon. Ils ont la propriété dêtre très peu réactifs avec les autres atomes, ils sont dits « chimiquement stables ». Atome Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Hélium HeZ = 22 (K) 2 Néon NeZ = 1010 (K) 2 (L) 8 Argon ArZ = 1818 (K) 2 (L) 8 (M) 8

17 3°) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés : Définition dun ion monoatomique :. Ion Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Ion hydrure H - Ion nitrure N 3- Ion oxyde O 2 - Animation H Animation Cl

18 3°) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés : Définition dun ion monoatomique : Un ion monoatomique est un atome qui a gagné (anion, chargé négativement) ou perdu (cation, chargé positivement) un ou plusieurs électrons. Ion Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Ion hydrure H - Ion nitrure N 3- Ion oxyde O 2 -

19 3°) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés : Définition dun ion monoatomique : Un ion monoatomique est un atome qui a gagné (anion, chargé négativement) ou perdu (cation, chargé positivement) un ou plusieurs électrons. Ion Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Ion hydrure H - Z = 11+1=2(K) 2 Ion nitrure N 3- Ion oxyde O 2 -

20 3°) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés : Définition dun ion monoatomique : Un ion monoatomique est un atome qui a gagné (anion, chargé négativement) ou perdu (cation, chargé positivement) un ou plusieurs électrons. Ion Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Ion hydrure H - Z = 11+1=2(K) 2 Ion nitrure N 3- Z = 77+3=10(K) 2 (L) 8 Ion oxyde O 2 -

21 3°) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés : Définition dun ion monoatomique : Un ion monoatomique est un atome qui a gagné (anion, chargé négativement) ou perdu (cation, chargé positivement) un ou plusieurs électrons. Ion Numéro atomique Nombre délectrons Structure électronique Ion hydrure H - Z = 11+1=2(K) 2 Ion nitrure N 3- Z = 77+3=10(K) 2 (L) 8 Ion oxyde O 2 - Z =88+2=10(K) 2 (L) 8

22 4°) Les règles du duet et de loctet : Les atomes subissent des transformations chimiques en créant un ion monoatomique pour acquérir la structure électronique particulièrement stable de la couche externe du gaz noble le plus proche. Règle du duet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z < 4 (ou égal) évoluent de manière à saturer …………………………………………………. Ils acquièrent un "duet" d'électrons (2 e - ). Règle de l'octet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z > 4 évoluent de manière à saturer …………………………………………………………………………. Ils acquièrent un "octet" d'électrons (8 e - ).

23 4°) Les règles du duet et de loctet : Les atomes subissent des transformations chimiques en créant un ion monoatomique pour acquérir la structure électronique particulièrement stable de la couche externe du gaz noble le plus proche. Règle du duet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z < 4 (ou égal) évoluent de manière à saturer la couche externe K. Ils acquièrent un "duet" d'électrons (2 e-). Règle de l'octet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z > 4 évoluent de manière à saturer …………………………………………………………………………. Ils acquièrent un "octet" d'électrons (8 e-).

24 4°) Les règles du duet et de loctet : Les atomes subissent des transformations chimiques en créant un ion monoatomique pour acquérir la structure électronique particulièrement stable de la couche externe du gaz noble le plus proche. Règle du duet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z < 4 (ou égal) évoluent de manière à saturer la couche externe K. Ils acquièrent un "duet" d'électrons (2 e-). Règle de l'octet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z > 4 évoluent de manière à saturer la couche externe L ou avoir 8 électrons sur M. Ils acquièrent un "octet" d'électrons (8 e-).

25 Symbole de latome Numéro atomique Nom de latome Structure électronique de latome Règle utilisée Structure électronique de lion associé Formule de lion MgZ = 12 ClZ = 17

26 Sym bole de lato me Nom de latome Structure électronique de latome Règle utilisée Structure électronique de lion associé For mule de lion MgMagnésium(K) 2 (L) 8 (M) 2 Cl

27 Sym bole de lato me Nom de latome Structure électronique de latome Règle utilisée Structure électronique de lion associé For mule de lion MgMagnésium(K) 2 (L) 8 (M) 2 octet(K) 2 (L) 8 Mg 2+ Cl

28 Sym bole de lato me Nom de latome Structure électronique de latome Règle utilisée Structure électronique de lion associé For mule de lion MgMagnésium(K) 2 (L) 8 (M) 2 octet(K) 2 (L) 8 Mg 2+ Clchlore(K) 2 (L) 8 (M) 7 octet

29 Sym bole de lato me Nom de latome Structure électronique de latome Règle utilisée Structure électronique de lion associé For mule de lion MgMagnésium(K) 2 (L) 8 (M) 2 octet(K) 2 (L) 8 Mg 2+ Clchlore(K) 2 (L) 8 (M) 7 octet(K) 2 (L) 8 (M) 8 Cl -

30 AtomeSymbole Représentation atomique C O H Hydrogène Carbone Oxygène Azote N II- Atomes et molécules :

31 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : CH 4 1 atome de carbone et 4 atomes dhydrogène Géométrie : le méthane Représentation moléculaire : Tétraèdre

32 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : NH 3 1 atome dazote et 3 atomes dhydrogène Géométrie: lammoniac Représentation moléculaire : Pyramide à base triangulaire

33 Nom de la molécule : Géométrie : Composition atomique : Formule brute : H 2 O 2 atomes dhydrogène et 1 atome d oxygène leau Représentation moléculaire : Coudée en V

34 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : CH 2 O 1 atome de carbone, 2 atomes dhydrogène et 1 atome doxygène Géométrie : le méthanal Représentation moléculaire : Triangle

35 a) Formule brute de lurée : CH 4 N 2 O d) La formule de Lewis indique en plus les doublets non-liants. AtomeHCNO Nombre de doublets liants 1432 Nombre de doublets non-liants 0012 e) c) La formule semi-développée nindique pas les liaisons avec les atomes H. b) La formule développée indique tous les doublets liants (liaisons) entre les atomes.

36 f) (K) 1 (K) 2 (L) 5 (K) 2 (L) 6 (K) 2 (L) =42-1=18-5=38-6=2. HCNO H. CNO

37 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : CH 4 1 atome de carbone et 4 atomes dhydrogène Formule de Lewis : le méthane Représentation moléculaire :

38 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : NH 3 1 atome dazote et 3 atomes dhydrogène Formule de Lewis : lammoniac Représentation moléculaire :

39 Nom de la molécule : Formule de Lewis : Composition atomique : Formule brute : H 2 O 2 atomes dhydrogène et 1 atome d oxygène leau Représentation moléculaire :

40 Nom de la molécule : Composition atomique : Formule brute : CH 2 O 1 atome de carbone, 2 atomes dhydrogène et 1 atome doxygène Formule de Lewis : le méthanal Représentation moléculaire :

41 Cours : Pour la formule de Lewis, il faut respecter : - le carbone C a quatre doublets liants (tétravalent). - lazote N a 3 doublets liants (trivalent) et un doublet non-liant. - loxygène O a deux doublets liants (divalent) et deux doublets non-liants. - lhydrogène H a un doublet liant (monovalent). Une molécule peut être représentée par une formule brute, une formule semi-développée, une formule développée ou une formule de Lewis.

42 III- Les alcanes et le squelette carboné dune molécule organique : 1- Présentation de la famille : les alcanes

43 2- Etude des alcanes comportant de n = 1 à n = 3 atomes de carbone :

44 3- Passons à n = 4 carbone : 4- Quelques règles de nomenclature des alcanes :

45 5- Les alcanes en n = 5 et n = 6 carbone :

46 Cours : - Un alcane est un hydrocarbure de formule C n H 2n+2 linéaire ou ramifié. - Pour la même formule brute, un alcane peut avoir des isomères. - La nomenclature des alcanes suit des règles précises.

47 IV- Les groupes caractéristiques et leurs fonctions : alcool aldéhyde cétone acide carboxylique amine

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49 AlcoolsAldéhydesCétones Acides carboxyliques Amines

50 Nomenclature des espèces chimiques possédant un groupe caractéristique

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