La géométrie moléculaire

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1 La géométrie moléculaire
Forme d'une molécule ou d'un ion polyatomique. Son organisation dans l'espace.

2 La méthode de répulsion des paires d'électrons de valence (RPEV)
Les doublets d'électrons de valence d'un atome lié se repoussent mutuellement. Les doublets d'électrons sont aussi éloignés que possible les uns des autres. En résulte, l'énergie de repulsion est minimale, ce qui correspond au niveau d'énergie le plus faible de la molécule ou de l'ion polyatomique.

3 La méthode de répulsion des paires d'électrons de valence (RPEV)
La géométrie des atomes périphériques par rapport à l'atome central dépend du nombre de doublets d'électrons de valence et de leur nature (doublets liants ou libres) L'orientation des doublets libres ou liants détermine la forme distinctive de la molécule ou de l'ion polyatomique.

4 La géométrie de répulsion
Groupe d'électrons: tout ensemble d'électrons de valence situé dans une région voisine d'un atome central et qui exerce une force de répulsion sur d'autres ensembles d'électrons de valence. Un seul électron non apparié Un doublet libre Un doublet liant d'électrons prenant part à une liaison covalente simple. Deux doublets liants d'électrons prenant part à une liaison covalente double. Trois doublets liants d'électrons prenant part à une liaison covalente triple.

5 La géométrie de répulsion
Groupe d'électrons: tout ensemble d'électrons de valence situé dans une région voisine d'un atome central et qui exerce une force de répulsion sur d'autres ensembles d'électrons de valence. Un seul électron non apparié Un doublet libre Un doublet liant d'électrons prenant part à une liaison convalente simple. Deux doublets liants d'électrons prenant part à une liaison convalente double. Trois doublets liants d'électrons prenant part à une liaison convalente triple.

6 La géométrie de répulsion
En général un atome central est entouré de 2,3,4,5 ou 6 groupes d'électrons. Les forces de répulsion orientent ces groupes en fonction de ce qu'on appelle la géométrie de répulsion.

7 La géométrie de repulsion
Selon le nombre de groupes d'électrons en présence, la géométrie peut être: Linéaire: lorsqu'il y a deux groupes d'électrons Triangulaire plane: lorsqu'il y a trois groupes d'électrons Tétraédrique: lorsqu'il y a quatre groupes d'électrons Bipyramidale: à base triangulaire: lorsqu'il y a cinq groupes d'électrons Octaédrique: lorsqu'il y a six groupes d'électrons.

8 La notation de la géométrie moléculaire
On désigne l'atome central d'une structure par A, les atomes périphériques par X et les doublets libres de l'atome central par E. Ainsi AX2E2 représente une structure formée de deux atomes périphériques et de deux doublets libres entourant un atome central. Ex H2O ou H-- Ö –H, est AX2E ¨

9 AX2 Ex. BeCl2 et CO2 La structure de Lewis de BeCl2 n'a pas assez d'électrons pour atteindre l'octet, indique que les deux groupes d'électrons qui entourent Béryllium consistent chacun en un doublet participant à une liaison covalente simple. CO2 est formé de deux doublets d'électrons; ils participent à des liaisons covalentes doubles La géométrie de répulsion et la géométrie moléculaire de deux groupes d'électrons sont toutes deux linéaires.

10 AX3 Ex. BF3 et SO3 BF3--Les trois groupes d'électrons sont des doublets qui participent à des liaisons covalentes simples. Les atomes de fluor sont distribués autour de l'atome de bore selon une géométrie moléculaire triangulaire plane

11 AX3 SO3 Il y a plusieurs diagrammes de Lewis valables.
Les exemples sont des hybrides de résonance. Géométrie triangulaire plane – les angles à 120°.

12 AX4 Le méthane CH4 Pour minimiser l'énergie les quatre doublets liants sont aussi éloignés que possible les uns des autres. L'atome de carbone est situé au centre d'un tétrahèdre régulier et les atomes d'hydrogènes sont vers «les quatres sommets» Angles à 109,5°

13 AX5 Ex PCl5 L'atome central doit être entouré de plus de quatre doublets d'électrons PCl5 – la géométrie de répulsion et géométrie moléculaire sont bipyramide à base triangulaire 3 doublets d'électrons sont orientés vers les sommets d'un triangle équilatéral. Les 2 autres sont situés sur une droite perpendiculaire au plan du triangle. L'une étant au-dessus et l'autre en dessous.

14 Représentation Les traits pleins indiquent des liaisons situées dans le plan de la page. Les pointillés, des liaisons qui se prolongent derrière le plan Les traits gras, des liaisons qui sortent du plan de la page