T.P. 3 Représentation de Lewis et géométrie de quelques molécules

Objectif - utilisation des modèles moléculaires

- chercher la représentation de Lewis de quelques molécules simples et construire leur modèle éclaté (avec les liaisons chimiques représentées).

I) Rappel

La liaison covalente :

Dans une molécule, les atomes mettent en commun des électrons de leur couche externe afin d’acquérir une structure stable en duet ou en octet.

Une liaison covalente entre deux atomes correspond à une mise en commun de deux électrons de leurs couches externes pour former un doublet d’électrons appelé doublet liant. Les deux électrons mis en commun sont localisés entre les deux atomes. Elle se représente par un tiret entre les symboles des deux atomes.Le nombre de liaisons covalentes que peut former un atome est égal au nombre d’électrons qui manque sur sa couche externe pour avoir la structure stable en duet ou en octet.

Exemples :

· L’atome d’hydrogène : (K)¹, il doit acquérir un électron pour obtenir la structure stable en duet donc il pourra former 1 liaison covalente.

· L’atome d’oxygène : (K)² (L)⁶, il doit acquérir 2 électrons pour obtenir la structure stable en octet, donc il pourra former 2 liaisons covalentes.

· L’atome de carbone : (K)² (L)⁴, il doit acquérir 4 électrons pour obtenir la structure stable en octet, donc il pourra former 4 liaisons covalentes.

REPRESENTATION DE LEWIS DES MOLECULES :

Définitions :

· Doublets liants et non liants :

Un doublet liant est constitué de deux électrons mis en commun dans une liaison covalente. Un doublet non liant est formé de deux électrons de la couche externe qui ne sont pas engagés dans une liaison covalente. Ils n’appartiennent qu’à un seul atome.

· Représentation de Lewis :

Elle permet de représenter les doublets liants et non liants d’une molécule. Les doublets liants se représentent par un trait entre les symboles des atomes et les doublets non liants se représentent par un trait à côté du symbole de cet atome.

Etablir une représentation de Lewis :

Méthode : Exemple :

· Ecrire le nom et la formule brute de la molécule. Dioxyde de carbone : CO₂

· Ecrire la configuration électronique de chaque atome. C : (K)² (L)⁴ O : (K)² (L)⁶

En déduire le nombre n_e d’électrons externes des atomes mis en jeu.

n_e (C)=4 n_e (O)=6

· En déduire le nombre n_l de liaisons covalentes que doit établir l’atome pour acquérir une structure en octet ou en duet. n_l (C)=8-4=4 n_l (O)=8-6=2

· Calculer le nombre total n_t d’électrons externes de la molécule. n_t = (1x4)+(2x6)=16

En déduire le nombre n_d de doublets externes. n_d = 16/2=8

· Répartir les doublets de la molécule en doublets liants et non liants en respectant les règles du duet et de l’octet.

Représentation de Lewis de la molécule CO₂

II) Représentation de Lewis de quelques atomes

Nom de l’atome	structure électronique	représentation de Lewis	nombre de liaison covalente à réaliser
hydrogène (H)
chlore (Cl)
azote (N)
carbone (C)
oxygène (0)

III) Construction de quelques molécules

Construire les molécules avec la boite de modèle moléculaire et compléter le tableau suivant

Nom et symbole de la molécule	Représentation de Lewis de la molécule	Modèle éclaté de la molécule	Représentation de Cram de la molécule et nom de la structure géométrique
Dihydrogène H2
Dichlore Cl2
Chlorure d’hydrogène HCl
Diazote N2
Méthane CH4
Ammoniac NH3
Ethyne ou acéthylène C2H2
Ethène ou éthylène C2H4
Ethane C2H6
Dioxyde de carbone CO2