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De latome aux molécules Plan du cours I. Règles de stabilité des éléments 1 - Stabilité des gaz nobles 2 - Règle du duet et de loctet 3- Application.

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2 De latome aux molécules

3 Plan du cours I. Règles de stabilité des éléments 1 - Stabilité des gaz nobles 2 - Règle du duet et de loctet 3- Application aux molécules II. Représentation dune molécule 1 - Définition 2 - Formule brute dune molécule 3- Formule développée dune molécule. (notion de molécules isomères) 4 - Représentation de Lewis 5 - Géométrie de quelques molécules

4 I. Règles de stabilité des éléments 1- Stabilité des gaz nobles Activité 1 : On rencontre dans latmosphère des gaz en atomes isolés comme He et Ar mais jamais N ou O. Quelle propriété commune ont les couches électroniques externes des atomes que lon rencontre isolés ?

5 I. Règles de stabilité des éléments Conclusion : Les gaz rares ont des structures électroniques avec des couches externes saturées. Structure en duet : 2 électrons sur la couche externe (K). Structure en octet : 8 électrons sur la couche externe (L ou M).

6 I. Règles de stabilité des éléments 2 - Règle du duet et de loctet A lexception des gaz nobles, les éléments nexistent pas naturellement sous formes datomes isolés. Les atomes se transforment pour obtenir une stabilité similaire à celle des gaz nobles. Leur couche externe devient saturée. Ces éléments satisfont à la règle du « duet » ou de « loctet » en captant, cédant ou en mettant en commun des électrons. Les atomes se transforment en ions ou alors se lient à dautres atomes pour former des molécules.

7 I. Règles de stabilité des éléments 3 - Application aux molécules Dans une molécule, chaque atome a une structure en octet ou en duet. EX : H 2 H.. H

8 Une molécule est un assemblage d'atomes identiques ou différents liés les uns aux autres par des liaisons chimiques. Deux atomes qui se lient vont donner chacun un électron pour former une liaison commune. Cette liaison est appelée liaison covalente. Les électrons sont localisés entre les deux atomes mais lon considère quils appartiennent à chaque atome. I. Définition II. Représentation dune molécule Définitions :

9 4- Formule brute dune molécule Ex: la molécule deau Symbole chimique de latome dhydrogène. de latome doxygène. H 2 O Lindice 2 indique le nombre Labsence dindice indique que datomes dhydrogène la molécule deau contient dans la molécule deau. un seul atome doxygène. II. Représentation dune molécule

10 3 - Formule développée dune molécule Ex : H – O – H II. Représentation dune molécule Dans une formule développée toutes les liaisons covalentes apparaissent.

11 Nom de latome CarboneOxygèneHydrogèneAzoteChlore Numéro atomique (Z) Symbole chimique COHNCl Couleur maquette NOIRROUGEBLANCBLEUVERT Nombre de liaisons / Rappels Activité 1

12 2/ Remplir le tableau grâce aux modèles moléculaires : Nom du corps Formule brute Composition en atomes Formule développée H2OH2O Dioxygène 2 atomes d'oxygène 1 atome de carbone H2H2 N2N2 4 atomes d'hydrogène

13 Modèles moléculaire compacts Formule chimique Composition en atomes Nom du corps H2OH2O 1 atome d'oxygène 2 atomes dhydrogène Eau O 2 2 atomes doxygèneDioxygène CO 2 2 atomes d'oxygène 1 atome de carbone Dioxyde de carbone H2H2 2 atomes dhydrogène Dihydrogène N2N2 2 atomes dazote Diazote CH 4 1 atome de carbone 4 atome dhydrogèneMéthane Correction de lactivité 1 éclatés

14 Conclusion : Une liaison covalente simple est formée d'un doublet délectrons liant. Une liaison covalente double est constituée de deux doublets liants (4 électrons). Une liaison covalente triple est constituée de trois doublets liants (6 électrons). II. Représentation dune molécule

15 Formule bruteFormule développéeNom C 4 H 10 H - C -C- C - C - H Butane H- C – C – C - H Méthylpropane C2H6OC2H6O H- C – C – O- H Ethanol H- C – O - C - H Méthoxyméthane H H H H HH HH H H H H H H H H H H H -C- H HH H H Activité 2: A laide des modèles moléculaires, trouver les formules développées des molécules suivantes.

16 II. Représentation dune molécule Conclusion : Deux molécules qui ont les mêmes formules brutes mais des formules développées différentes sont des molécules isomères.

17 Application Le pentane est un solvant. Sa formule brute est C 5 H 12. En donner tous les isomères possibles.

18 4 - Représentation de Lewis (cf TP) II. Représentation dune molécule Conclusion : Dans une molécule, chaque atome a une structure en octet ou en duet. Ceci détermine le nombre de liaisons chimiques que peut former un atome dans une molécule. Les électrons de la couche externe sont groupés par paires, appelées doublets d'électrons (la paire délectrons est représentée par un trait). - Certains doublets, partagés par deux atomes, constituent les liaisons covalentes de la molécule : c'est les doublets liants. - Les autres doublets n'appartiennent qu'a un seul atome : c'est les doublets non liants.

19 5 - Géométrie de quelques molécules II. Représentation dune molécule Formule brute H 2 O NH 3 CH 4 Formule développée H- O- H H- N - H H- C - H Représentation de CramCram modèle moléculaire Géométrie Plane : les trois atomes sont dans le même plan. La molécule a une forme coudée Pyramidale : l'azote est sommet de la pyramide, les hydrogènes aux sommets de la base. Tétraédrique : le carbone est au centre du tétraèdre. Les hydrogènes aux sommets de la base. H H H


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