TP C10

NOM :
Chap. C8
TP C10
Prénom :
« JEU DE DAME NATURE » :
COMMENT CREER DES MOLECULES ?
Groupe :
Date
Objectifs : - Utiliser la représentation de Lewis des atomes pour comprendre la formation des molécules.
- Voir un panorama des différentes représentations de molécules utilisées par le chimiste.
Documents joints
Supports :
- Informations : Représentations atomique de LEWIS
- Simulateur de molécules du CD Hatier Seconde
- Tableau à compléter en annexe
- Boîte de modèles moléculaires.
Compte rendu :
1. Réponds aux questions posées des ACTIVITES en remplissant au fur et à mesure le tableau joint.
2. Réponds aux questions posées en CONCLUSION.
PROBLEMATIQUE
Il est préférable de parler de « dioxygène » au lieu « d’oxygène » en
parlant du gaz que l’on respire : Pourquoi ?
Donne ton(es) hypothèse(s) :
Pour aller plus loin : Le cadre ci-contre représente un flacon. Dessine
clairement les molécules de dioxygène qu’il contient.
RENSEIGNEMENTS
Définitions
 La formule brute donne le nombre d’atomes de chaque espèce présents dans la molécule.
 La formule développée (ou semi-développée) donne en plus l’enchaînement des atomes.
 La représentation de Lewis précise en plus les doublets liants et non liants.
Conventions
Les couleurs conventionnelles des atomes sont : blanc pour H, noir pour C, bleu N, rouge O, vert pour Cl … Attention,
dans la réalité les atomes n’ont aucune couleur ! C’est juste une convention entre chimiste pour les distingue.
ACTIVITES
COMMENÇONS PAR CONSTRUIRE DES MOLECULES DIATOMIQUES !
Travail à faire
- Lis l’ACTIVITÉ N°1 page 98 – 99 de ton livre. Tu peux d’ailleurs observer la photographie du modèle moléculaire de
chacune des trois molécules concernées. Quel est le modèle moléculaire choisi, compact ou éclaté ? ......................
- Réalise-les à l’aide du modèle moléculaire éclaté mis à ta disposition (si cela est possible...).
Questions
1. Remplis la 1ère ligne du TABLEAU – ANNEXE concernant la molécule de dihydrogène. Comment expliques-tu que ces
deux atomes vont s’associer ?
2. Quelle règle utilises-tu pour écrire la représentation de Lewis des molécules ? Attention, elle ne s’applique pas
pour les quatre premiers éléments de la classification ! Elle est remplacée par la règle du duet.
3. Remplis les 2ème et 3ème lignes du TABLEAU – ANNEXE en appliquant la même méthode. Quelle information
supplémentaire apporte la représentation de Lewis par rapport à une écriture simplifiée, la formule développée.
COMME C’EST COMPRIS CONTINUONS EN CREANT DES MOLECULES TRIATOMIQUES !
Travail à faire
- Remplis les 4ème, 5ème et 6ème ligne du TABLEAU – ANNEXE en procédant de la même manière que précédemment.
- Construis, à chaque fois, le modèle moléculaire éclaté de la molécule.
- Vérifie que tu as juste à l’aide du simulateur DU CD-ROM HATIER intitulé « LEWIS : REPRESENTATION DE LEWIS ET
GEOMETRIE DES MOLECULES ». Il possède l’avantage de te montrer le modèle moléculaire compact.
Questions
4. Combien de liaisons peut faire un atome de carbone avec un autre ? Un atome d’oxygène ? Un atome d’azote ?
5. Parmi ceux-ci, certains possèdent des électrons qui ne seront jamais mis en commun dans une liaison. Combien de
doublets non-liants possède un atome d’oxygène ? Un atome de carbone ? Un atome d’azote ?
LE PROBLEME POSE PAR LA CONSTRUCTION DE LA MOLECULE DE DIOXYGENE...
Travail à faire
- A l’aide du simulateur, construit la molécule de dioxygène. Que se passe-t-il ? ............................................................
- A ton avis, pourquoi le simulateur n’accepte-t-il pas ta création ? .................................................................................
- Pour répondre à cette question, commence à remplir la 7 ème ligne du TABLEAU – ANNEXE. Imagine quelle type de liai
son doivent réaliser ces deux atomes d’oxygène pour satisfaire à la règle de l’octet ? Une liaison ........................
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Questions
6. Vérifie à l’aide du simulateur et remplis les dernières lignes du TABLEAU – ANNEXE sachant que les molécules
concernées possèdent au moins une liaison multiple.
7. Précise quelles sont les trois type de liaisons entre deux atomes que l’on peut rencontrer dans une molécule.
CONCLUSION
Corrige ton hypothèse (formulée au début du TP) et réécris ces phrases en les complètant :
Deux atomes peuvent s’associer pour mettre en commun un _______________ chacun : Ils
satisfont ainsi à la règle __________________ .
Ce doublet liant se concrétise par la formation d’une_______________ entre ces deux atomes.
Comme elle repose sur un partage d'électrons, on qualifie de covalente.
Les _________________ sont justement des édifices chimiques qui sont construits à partir de la
formation de liaisons covalentes : Celle-ci peut-être simple, ___________ voire _____________ .
APPLICATION
Des chimistes avaient remarqués que la décomposition de l’eau oxygèn ée donnait deux gaz : l’un
explosif qu’ils appelèrent le dihydrogène, et l’autre nécessaire à la vie, le dioxygène. Ils en
déduisirent une formule pour l’eau : Mais est-ce « H2O2 » ou « HO » ? A toi de la trouver ! Mais il te
faudra montrer que tu as raison en expliquant sa « formation » et en la représentant correctement…
Informations – annexe :
Comme la dernière couche électronique est primordiale pour comprendre notamment la formation
des molécules, LEWIS a eu l’idée de représenter cette couche pour chaque atome.
Voici quelques exemples de représentation atomiques de LEWIS :
 cas du néon (Z = 10) : (K)² (L)8
il a 8 électrons dans sa couche externe d’où sa représentation atomique :
de la même manière, nous avons :
Ar
e
et
Kr
e
Ne
e
 cas du carbone et de sa famille
carbone (Z = 6) : (K)² (L)4
il a 4 électrons dans sa couche externe d’où sa représentation :
il est dit tétravalent car il a 4 électrons célibataires
tous les atomes de sa famille auront une représentation similaire comme le silicium :
ou
Ne
e
C
si
 cas de l’azote (Z = 7) : (K)² (L)5
il a 5 électrons dans sa couche externe d’où sa représentation :
il est dit trivalent car il a 3 électrons célibataires
tous les atomes de sa famille auront une représentation similaire
N
ou
N
 cas de l’oxygène (Z = 8) : (K)² (L)6
il a 6 électrons dans sa couche externe d’où sa représentation :
il est dit bivalent car il a 2 électrons célibataires
tous les atomes de sa famille auront une représentation similaire
O
ou
O
 cas du fluor (Z = 9) : (K)² (L)7
il a 7 électrons dans sa couche externe d’où sa représentation :
il est dit monovalent car il a un seul électron célibataire
tous les atomes de sa famille auront une représentation similaire comme le chlore :
F
Cl
 deux cas particuliers (respectant la loi du duet) :
hydrogène (Z = 1) : (K)1
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donc
H
hélium (Z = 2) : (K)2
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donc
He
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Tableau – annexe :
Nom
Formule
brute
Représentation
de Lewis de
tous les atomes
de la molécule
Formation des
liaisons
H
dihydrogène
H
chlorure
d’hydrogène
H
mise en
commun
Représentation de
Lewis de la molécule
éclaté
H
H
Cl
H
Cl
Cl
H
eau
Modèle moléculaire
Formule développée
O
H
ammoniac
NH3
méthane
CH4
H
dioxygène
dioxyde de
carbone
éthylène
C2H4
diazote
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compact
( vu sur simulateur )