PHYKÊMIA

L’ESSENTIEL 1

1èreS

P. Bellanca-Penel, Lycée Ampère, Lyon

Chap 5.1 Formation et géométrie
des molécules.
Stabilité chimique des
atomes
Stabilité chimique des
atomes
H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar
http://olical.free.fr/couchintro.swf

Structure
électronique
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(...
Stabilité chimique des
atomes
H
K(1)

He
K(2)

Li
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B
C
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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(...
Stabilité chimique des
atomes
H
K(1)

He
K(2)

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Stabilité chimique des
atomes
H
K(1)

He
K(2)

Li
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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...
Les 2 voies de la sagesse
Les 2 voies de la sagesse
ions
Les 2 voies de la sagesse
ions
Mg
K(2)L(8)
M(2)

F
K(2)L(7)
Les 2 voies de la sagesse
ions
2+

Mg
K(2)L(8)
M(2)

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K(2)L(8)

F
K(2)L(7)

FK(2)L(8)
Les 2 voies de la sagesse
ions

molécules
2+

Mg
K(2)L(8)
M(2)

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FK(2)L(7)
Les 2 voies de la sagesse
ions
Mg
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Les 2 voies de la sagesse
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Mg
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2+

Mg
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Les 2 voies de la sagesse
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2+

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Les 2 voies de la sagesse
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Mg
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2+

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K(1)

doublet liant

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F
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Les 2 voies de la sagesse
ions
Mg
K(2)L(8)
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K(2)L(8)

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K(2)L(7)

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Les 2 voies de la sagesse
ions
Mg
K(2)L(8)
M(2)

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K(2)L(7)

molécules
2+

Mg
K(2)L(8)

-

F
K(2)L(7)

H
K(1)

Réaliser un...
Représentation de
Lewis des molécules

H-Cl
Gilbert Lewis
(1875-1946)
Représentation de
Lewis des molécules

H-Cl
doublet liant
Représentation de
Lewis des molécules

H-Cl
doublet liant

doublets
non liant
H
K(1)

Cl
K(2)L(8)
M(7)
H
K(1)

Cl
K(2)L(8)
M(7)

électron périphérique engagé dans une
liaison «covalente»
H
K(1)

Cl
K(2)L(8)
M(7)

3 doublets d’électrons périphériques
non engagés dans une liaison
«covalente»
H
K(1)

Cl
K(2)L(8)
M(7)

H-Cl
1+

17+

H-Cl
Un atome va former autant de liaisons qu’il lui manque
d’électrons sur sa couche périphérique pour
atteindre le duet ou l’...
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...
H-Cl
4 doublets
phériphériques
autour du chlore

Régle de l’octet
respectée
H-Cl
1 doublet
phériphérique
autour de
l’hydrogène

Régle du duet
respectée

4 doublets
phériphériques
autour du chlore

R...
OCO
La formule de Lewis d’une molécule
présente les doublets liants ET
les doublets non liants autour de
chaque atome
Géométrie
des
molécules
Répulsion
minimale
entre doublets
périphériques

Ronald Gillespie, 1957

modèle VSEPR
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome
central
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome
central

O

C

O
exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome
central

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2

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exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
d’électrons autour de l’atome
central

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exemple 1: CO2
* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
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central

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central

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* Repérer le nombre de groupes
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12

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électrique minimale entre les
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* Repérer le nombre de groupes
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* Repérer le nombre de groupes
indépendants de doublets
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central

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Gé...
A très bientôt
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C.5.1. formation et géométrie des moléciules
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C.5.1. formation et géométrie des moléciules

  1. 1. PHYKÊMIA L’ESSENTIEL 1 1èreS P. Bellanca-Penel, Lycée Ampère, Lyon Chap 5.1 Formation et géométrie des molécules.
  2. 2. Stabilité chimique des atomes
  3. 3. Stabilité chimique des atomes H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
  4. 4. http://olical.free.fr/couchintro.swf Structure électronique
  5. 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. 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. 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. 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. 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. 10. Les 2 voies de la sagesse
  11. 11. Les 2 voies de la sagesse ions
  12. 12. Les 2 voies de la sagesse ions Mg K(2)L(8) M(2) F K(2)L(7)
  13. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 21. Représentation de Lewis des molécules H-Cl Gilbert Lewis (1875-1946)
  22. 22. Représentation de Lewis des molécules H-Cl doublet liant
  23. 23. Représentation de Lewis des molécules H-Cl doublet liant doublets non liant
  24. 24. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7)
  25. 25. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) électron périphérique engagé dans une liaison «covalente»
  26. 26. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) 3 doublets d’électrons périphériques non engagés dans une liaison «covalente»
  27. 27. H K(1) Cl K(2)L(8) M(7) H-Cl
  28. 28. 1+ 17+ H-Cl
  29. 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. 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. 31. H-Cl 4 doublets phériphériques autour du chlore Régle de l’octet respectée
  32. 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. 33. OCO La formule de Lewis d’une molécule présente les doublets liants ET les doublets non liants autour de chaque atome
  34. 34. Géométrie des molécules
  35. 35. Répulsion minimale entre doublets périphériques Ronald Gillespie, 1957 modèle VSEPR
  36. 36. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central
  37. 37. exemple 1: CO2 * Repérer le nombre de groupes indépendants de doublets d’électrons autour de l’atome central O C O
  38. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 61. A très bientôt sur PHYKHÊMIA

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