Structure des molécules Chap C8 (livre p146) Structure des molécules I- De l’atome à la molécule, géométrie des molécules : 1 1

Rappel : Les atomes tendent à adopter la structure électronique stable des gaz nobles, c’est-à-dire à posséder 2 électrons (règle du duet) ou 8 électrons (règle de l’octet) sur leur couche externe. La couche K a 2 électrons au maximum, la couche L 8 et la couche M 18. 2He : (K)2 10Ar : (K)2(L)8 18Ne : (K)2(L)8(M)8 Activité documentaire et expérimentale N°1 à coller

Nombre de doublets liants Nombre de doublets non-liants a) Formule brute de l’arginine : C6H14N4O2 b) La représentation de Lewis indique les liaisons covalentes (doublets liants), mais aussi les doublets non-liants, ce que la formule développée n’indique pas. c) Atome H O N C Nombre de doublets liants 1 2 3 4 Nombre de doublets non-liants

d) Atome Hydrogène H Oxygène O Azote N Carbone C Soufre S Chlore Cl Numéro atomique Z = 1 Z = 6 Z = 8 Z = 17 Z = 16 Structure électronique (K)1 (K)2(L)6 (K)2(L)5 (K)2(L)8(M)6 K)2(L)8M(7) Nombre d’électrons externes 1 6 5 4 7 Nombre d’électrons à acquérir pour respecter la règle du duet ou la règle de l’octet 2 3 Représentation des atomes avec leurs électrons externes Représentation de Lewis des atomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Représentation atomique Atome Symbole Représentation atomique Hydrogène H Carbone C Azote N Oxygène O 5

Composition atomique : 1 atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène Formule chimique : CH4 Nom de la molécule : le méthane Composition atomique : 1 atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène Représentation de Lewis : 6

Composition atomique : 1 atome d’azote et 3 atomes d’hydrogène Formule brute : NH3 Nom de la molécule : l’ammoniac Composition atomique : 1 atome d’azote et 3 atomes d’hydrogène Représentation de Lewis : 7

Composition atomique : 2 atomes Formule brute : H2O Nom de la molécule : l’eau Composition atomique : 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’ oxygène Représentation de Lewis : 8

Composition atomique : 1 atome Formule chimique : CH2O Nom de la molécule : le méthanal Composition atomique : 1 atome de carbone, 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène Représentation de Lewis : 9

Formule brute de la molécule 2- a) Formule brute de la molécule Représentation de Lewis (sur l’atome central, indique le nombre) Répartition des doublets dans l’espace (l’atome central au centre du cube, place les autres atomes) Modèle éclaté spatial (représente la molécule) Forme géométrique de la molécule (entoure la réponse) CH4 - d’atomes liés : - de doublets liants : - de doublets non-liants : Coudée en V / Linéaire / Pyramide à base triangulaire / Tétraèdre /Triangulaire NH3 H2O CH2O 4 H H 4 C H H 3 H H 3 N H 1 2 H H O 4 2 3 4

b) La géométrie d’une molécule autour d’un atome central dépend du nombre d’atomes liés et du nombre de doublets non-liants. c)

Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter : Cours : Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter : - le carbone C a quatre doublets liants (tétravalent). - l’azote N a 3 doublets liants (trivalent) et un doublet non-liant. - l’oxygène O a deux doublets liants (divalent) et deux doublets non-liants. - l’hydrogène H a un doublet liant (monovalent). Deux atomes peuvent mettre en commun : 2 électrons pour former une liaison covalente simple, 4 pour former une liaison covalente double, 6 électrons pour former une liaison covalente triple. 12

Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter : Cours : Pour la représentation de Lewis des molécules, il faut respecter : - le carbone C a quatre doublets liants (tétravalent). - l’azote N a 3 doublets liants (trivalent) et un doublet non-liant. - l’oxygène O a deux doublets liants (divalent) et deux doublets non-liants. - l’hydrogène H a un doublet liant (monovalent). Deux atomes peuvent mettre en commun : 2 électrons pour former une liaison covalente simple, 4 pour former une liaison covalente double, 6 électrons pour former une liaison covalente triple. A partir de la représentation de Lewis, on détermine la géométrie d’une molécule autour d’un atome central, qui dépend du nombre d’atomes liés et du nombre de doublets non-liants. 13

Activité expérimentale N°2 à coller II- Isomérie Z/E : Activité expérimentale N°2 à coller 14 14

Cours : - Pour qu’une isomérie Z/E existe, il est nécessaire que la molécule possède une double liaison et que chaque atome engagé dans cette double liaison soit lié à deux groupes d’atomes différents. - Une isomérisation Z/E est une transformation chimique qui permet de transformer Z en E ou E en Z (ex : isomérisation photochimique, par action de la lumière). 15