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Polarité des liaisons covalentes

Découvre les Schémas de Lewis et la Géométrie VSEPR pour les Atomes

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Découvre les Schémas de Lewis et la Géométrie VSEPR pour les Atomes
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Je vais générer les résumés en français selon vos directives.

La Représentation de Lewis des atomes et la méthode VSEPR sont essentielles pour comprendre la structure des molécules et leur géométrie dans l'espace.

• Les configurations électroniques déterminent la structure des atomes et des ions
• La méthode VSEPR permet de prédire la géométrie des molécules
• Les liaisons chimiques sont représentées par des doublets d'électrons
• La répulsion entre les doublets électroniques influence la géométrie moléculaire

05/05/2023

175

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Géométrie des molécules avec liaisons multiples

Cette page traite de la géométrie des molécules comportant des liaisons multiples dans le cadre de la méthode VSEPR.

Points clés :

  1. On compte le nombre de liaisons entourant l'atome central, chaque liaison multiple comptant comme une liaison simple.
  2. Une liaison multiple est plus répulsive qu'une liaison simple.
  3. Une triple liaison est plus répulsive qu'une double liaison.
  4. Les angles formés par des doubles liaisons sont plus grands que ceux formés par des liaisons simples.

Highlight: Dans la méthode VSEPR, une liaison double ou triple est considérée comme une seule liaison, mais avec un effet répulsif plus important.

Exemples de molécules avec liaisons multiples :

  • CO₂ : molécule linéaire (type AX₂)
  • H₂CO : molécule plane (type AX₃)

Example: La molécule de dioxyde de carbone (CO₂) a une géométrie linéaire, avec l'atome de carbone au centre et les deux atomes d'oxygène de part et d'autre, formant des liaisons doubles C=O.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Exemples de schémas de Lewis

Cette page présente des exemples concrets d'application de la méthode pour établir le schéma de Lewis de différentes molécules et ions.

Pour H₃O⁺ :

  1. Nombre d'électrons de valence : (3 × 1) + 6 - 1 = 8
  2. L'oxygène forme 3 doublets liants avec les hydrogènes et 1 doublet non-liant.

Highlight: La charge positive de H₃O⁺ se traduit par un électron de moins dans le calcul du nombre total d'électrons de valence.

Le document introduit ensuite la notion de géométrie moléculaire, en prenant l'exemple du méthane CH₄ pour illustrer la géométrie tétraédrique.

Definition: La géométrie tétraédrique correspond à une disposition spatiale où l'atome central est relié à quatre atomes situés aux sommets d'un tétraèdre.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Méthode pour le schéma de Lewis des ions

Cette page détaille la méthode pour établir le schéma de Lewis des ions monoatomiques et polyatomiques.

Pour les ions, il faut tenir compte de la charge :

  • Pour un cation (+), on soustrait le nombre de charges au nombre d'électrons de valence.
  • Pour un anion (-), on ajoute le nombre de charges au nombre d'électrons de valence.

La méthode générale pour une molécule ou un ion polyatomique comprend les étapes suivantes :

  1. Calculer le nombre total d'électrons de valence (Nv).
  2. Déduire le nombre de doublets liants et non-liants.
  3. Placer l'atome central (celui qui manque le plus d'électrons).
  4. Répartir les doublets liants avec les autres atomes.
  5. Compléter avec les doublets non-liants pour que chaque atome soit stable.

Exemple: Pour SiO₂, Si (Z=14) apporte 4 électrons de valence et chaque O (Z=8) en apporte 6, soit 16 électrons au total. On forme 4 doublets liants Si-O et 2 doublets non-liants sur chaque oxygène.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Exercices d'application

Cette dernière page propose des exercices d'application sur la représentation de Lewis et la géométrie moléculaire.

Exercice 1 : Déterminer la représentation de Lewis de la molécule d'acide méthanoïque (CH₂O₂).

Exercice 2 : Établir le schéma de Lewis et déterminer la géométrie du dioxyde de soufre (SO₂).

Highlight: Ces exercices permettent de mettre en pratique les concepts de schéma de Lewis et de géométrie VSEPR vus précédemment.

Pour résoudre ces exercices, il faut :

  1. Calculer le nombre total d'électrons de valence.
  2. Répartir ces électrons en doublets liants et non-liants.
  3. Identifier le type VSEPR (AXₘEₚ) de la molécule.
  4. En déduire la géométrie moléculaire.

Example: Pour l'acide méthanoïque (CH₂O₂), on commence par calculer le nombre total d'électrons de valence : 4 (C) + 2 × 1 (H) + 2 × 6 (O) = 18 électrons.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Géométrie des molécules de type AXₘEₚ

Cette page détaille la méthode VSEPR pour les molécules comportant des doublets non-liants sur l'atome central.

Principes supplémentaires :

  1. On compte le nombre total de paires d'électrons (liantes et non-liantes) autour de l'atome central.
  2. Une paire d'électrons libres est plus répulsive qu'une paire liante.
  3. L'angle entre deux paires libres est plus grand que l'angle entre deux paires liantes.

Definition: Dans la notation AXₘEₚ, E représente les doublets non-liants (électrons libres) sur l'atome central.

Exemples importants :

  • H₂O (type AX₂E₂) : molécule coudée
  • NH₃ (type AX₃E₁) : pyramide trigonale
  • H₃O⁺ (type AX₃E₁) : pyramide à base triangulaire

Example: La molécule d'eau (H₂O) a une géométrie coudée avec un angle H-O-H d'environ 104,5°, en raison des deux doublets non-liants sur l'oxygène qui repoussent les liaisons O-H.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Configuration électronique et schéma de Lewis

Ce chapitre rappelle les bases de la configuration électronique des atomes et introduit la méthode pour établir le schéma de Lewis d'une entité chimique.

La configuration électronique d'un atome décrit la répartition des électrons sur les différentes couches électroniques (K, L, M, etc.) et sous-couches (s, p, d, f). Par exemple, pour l'oxygène (Z=8), la configuration est 1s² 2s² 2p⁴.

Vocabulaire: Les couches électroniques sont désignées par les lettres K, L, M, etc. Les sous-couches sont notées s, p, d, f.

Pour établir le schéma de Lewis d'une molécule comme H₂O :

  1. On détermine le nombre d'électrons de valence de chaque atome.
  2. On calcule le nombre total d'électrons de valence de la molécule.
  3. On répartit ces électrons en doublets liants et non-liants.

Exemple: Pour H₂O, l'oxygène apporte 6 électrons de valence et chaque hydrogène 1, soit 8 électrons au total. On forme 2 doublets liants O-H et 2 doublets non-liants sur l'oxygène.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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Méthode VSEPR et géométrie moléculaire

Cette page introduit la méthode VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) pour prédire la géométrie des molécules et des ions.

Principes de la méthode VSEPR :

  1. La géométrie dépend du nombre total de paires d'électrons de la couche de valence de l'atome central.
  2. Les paires d'électrons se disposent pour minimiser leurs répulsions mutuelles.

La notation AXₘEₚ est utilisée, où :

  • A est l'atome central
  • X représente les atomes liés
  • E représente les doublets non-liants
  • m est le nombre d'atomes liés
  • p est le nombre de doublets non-liants

Vocabulary: Dans la notation VSEPR, A représente l'atome central, X les atomes liés, et E les doublets non-liants.

Le document présente ensuite les géométries pour différentes configurations :

  • AX₂ : linéaire (ex: BeCl₂)
  • AX₃ : trigonale plane (ex: BF₃)
  • AX₄ : tétraédrique (ex: CH₄)

Example: La molécule BF₃ (trifluorure de bore) a une géométrie trigonale plane, avec des angles de 120° entre les liaisons B-F.

Rappels 2nd: • Conf élec d'un atome ou d'un ion 1s, 2 s, 2 p 3 1 소소 Î Î couches électronique s, P: sous-couche s: saturé av z électrons 8 1

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  4. Les angles formés par des doubles liaisons sont plus grands que ceux formés par des liaisons simples.

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Example: Pour l'acide méthanoïque (CH₂O₂), on commence par calculer le nombre total d'électrons de valence : 4 (C) + 2 × 1 (H) + 2 × 6 (O) = 18 électrons.

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Géométrie des molécules de type AXₘEₚ

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Principes supplémentaires :

  1. On compte le nombre total de paires d'électrons (liantes et non-liantes) autour de l'atome central.
  2. Une paire d'électrons libres est plus répulsive qu'une paire liante.
  3. L'angle entre deux paires libres est plus grand que l'angle entre deux paires liantes.

Definition: Dans la notation AXₘEₚ, E représente les doublets non-liants (électrons libres) sur l'atome central.

Exemples importants :

  • H₂O (type AX₂E₂) : molécule coudée
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Example: La molécule d'eau (H₂O) a une géométrie coudée avec un angle H-O-H d'environ 104,5°, en raison des deux doublets non-liants sur l'oxygène qui repoussent les liaisons O-H.

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Configuration électronique et schéma de Lewis

Ce chapitre rappelle les bases de la configuration électronique des atomes et introduit la méthode pour établir le schéma de Lewis d'une entité chimique.

La configuration électronique d'un atome décrit la répartition des électrons sur les différentes couches électroniques (K, L, M, etc.) et sous-couches (s, p, d, f). Par exemple, pour l'oxygène (Z=8), la configuration est 1s² 2s² 2p⁴.

Vocabulaire: Les couches électroniques sont désignées par les lettres K, L, M, etc. Les sous-couches sont notées s, p, d, f.

Pour établir le schéma de Lewis d'une molécule comme H₂O :

  1. On détermine le nombre d'électrons de valence de chaque atome.
  2. On calcule le nombre total d'électrons de valence de la molécule.
  3. On répartit ces électrons en doublets liants et non-liants.

Exemple: Pour H₂O, l'oxygène apporte 6 électrons de valence et chaque hydrogène 1, soit 8 électrons au total. On forme 2 doublets liants O-H et 2 doublets non-liants sur l'oxygène.

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Principes de la méthode VSEPR :

  1. La géométrie dépend du nombre total de paires d'électrons de la couche de valence de l'atome central.
  2. Les paires d'électrons se disposent pour minimiser leurs répulsions mutuelles.

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  • A est l'atome central
  • X représente les atomes liés
  • E représente les doublets non-liants
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  • AX₂ : linéaire (ex: BeCl₂)
  • AX₃ : trigonale plane (ex: BF₃)
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Example: La molécule BF₃ (trifluorure de bore) a une géométrie trigonale plane, avec des angles de 120° entre les liaisons B-F.

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