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C.5.1. formation et géométrie des moléciules
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C.5.1. formation et géométrie des moléciules

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  • 1. PHYKÊMIA L’ESSENTIEL 1 1èreS P. Bellanca-Penel, Lycée Ampère, Lyon Chap 5.1 Formation et géométrie des molécules.
  • 2. Stabilité chimique des atomes
  • 3. Stabilité chimique des atomes H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
  • 4. http://olical.free.fr/couchintro.swf Structure électronique
  • 5. Stabilité chimique des atomes H K(1) He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 6. Stabilité chimique des atomes H K(1) He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 7. Stabilité chimique des atomes H K(1) He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 8. Stabilité chimique des atomes H K(1) He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 9. Stabilité chimique des atomes H K(1) un duet sur la couche externe K ou un octet d’électrons sur la couche externe L ou M assure stabilité chimique He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 10. Les 2 voies de la sagesse
  • 11. Les 2 voies de la sagesse ions
  • 12. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) F K(2)L(7)
  • 13. Les 2 voies de la sagesse ions 2+ Mg K(2)L(8) M(2) Mg K(2)L(8) F K(2)L(7) FK(2)L(8)
  • 14. Les 2 voies de la sagesse ions molécules 2+ Mg K(2)L(8) M(2) Mg K(2)L(8) F K(2)L(7) FK(2)L(7)
  • 15. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) F K(2)L(7) molécules 2+ Mg K(2)L(8) - F K(2)L(7) H K(1) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 16. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) F K(2)L(7) molécules 2+ Mg K(2)L(8) - F K(2)L(7) H K(1) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 17. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) molécules 2+ Mg K(2)L(8) H K(1) H-Cl F K(2)L(7) - F K(2)L(7) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 18. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) molécules 2+ Mg K(2)L(8) H K(1) doublet liant H-Cl F K(2)L(7) - F K(2)L(7) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 19. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) molécules 2+ Mg K(2)L(8) H K(1) H-Cl F K(2)L(7) - F K(2)L(7) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 20. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) F K(2)L(7) molécules 2+ Mg K(2)L(8) - F K(2)L(7) H K(1) Réaliser un duet ou un octet d’électrons H-Cl Cl K(2)L(8) M(7)
  • 21. Représentation de Lewis des molécules H-Cl Gilbert Lewis (1875-1946)
  • 22. Représentation de Lewis des molécules H-Cl doublet liant
  • 23. Représentation de Lewis des molécules H-Cl doublet liant doublets non liant
  • 24. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7)
  • 25. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) électron périphérique engagé dans une liaison «covalente»
  • 26. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) 3 doublets d’électrons périphériques non engagés dans une liaison «covalente»
  • 27. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) H-Cl
  • 28. 1+ 17+ H-Cl
  • 29. Un atome va former autant de liaisons qu’il lui manque d’électrons sur sa couche périphérique pour atteindre le duet ou l’octet H K(1) He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 30. Atomes Doublets non-liants H 1 0 C 4 0 N H K(1) Nombre de liaisons 3 1 O 2 2 Cl 1 3 He K(2) Li Be B C N O F Ne K(2)L(1) K(2)L(2) K(2)L(3) K(2)L(4) K(2)L(5) K(2)L(6) K(2)L(7) K(2)L(8) Na Mg Al Si P S Cl Ar K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) K(2)L(8) M(1) M(2) M(3) M(4) M(5) M(6) M(7) M(8)
  • 31. H-Cl 4 doublets phériphériques autour du chlore Régle de l’octet respectée
  • 32. H-Cl 1 doublet phériphérique autour de l’hydrogène Régle du duet respectée 4 doublets phériphériques autour du chlore Régle de l’octet respectée
  • 33. OCO La formule de Lewis d’une molécule présente les doublets liants ET les doublets non liants autour de chaque atome
  • 34. Géométrie des molécules
  • 35. Répulsion minimale entre doublets périphériques Ronald Gillespie, 1957 modèle VSEPR
  • 36. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central
  • 37. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O C O
  • 38. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O C 2 O groupes indépendants de doublets d’électrons
  • 39. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons C O
  • 40. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons C 180° O
  • 41. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons O C O C 180° géométrie linéaire O
  • 42. exemple 2: C2H4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H H C C H H
  • 43. exemple 2: C2H4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H H C C H H
  • 44. exemple 2: C2H4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H H C C H H 3
  • 45. exemple 2: C2H4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H H C C H H géométrie trigonale plane
  • 46. exemple 2: C2H4 H C C H H 12 0° ° * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H 120 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central 120° géométrie trigonale plane
  • 47. exemple 2: C2H4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H C H H H C C H H H C H géométrie trigonale plane
  • 48. exemple 3: H2O * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H O H
  • 49. exemple 3: H2O * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H O H 4
  • 50. exemple 3: H2O * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H O H
  • 51. exemple 3: H2O * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons H O H
  • 52. exemple 3: H2O * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O H H géométrie coudée (plane) H O H
  • 53. exemple 4: NH3 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons N H
  • 54. exemple 4: NH3 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons N H 4
  • 55. exemple 4: NH3 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons N H
  • 56. exemple 4: NH3 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H N H H géométrie pyramidale à base triangumaire H H N H
  • 57. exemple 5: CH4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons C H H
  • 58. exemple 5: CH4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons C H H 4
  • 59. exemple 5: CH4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H * Appliquer le modèle de répulsion électrique minimale entre les groupes indépendants de doublets d’électrons C H H
  • 60. exemple 5: CH4 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central H H H H Géométrie tétraédrique C H H C H H
  • 61. A très bientôt sur PHYKHÊMIA