i- methode a suivre pour construire une molecule

TP DE CHIMIE C7
CONSTRUCTION DES MOLECULES
Au lieu de se transformer en ions monoatomiques lors de transformations chimiques, les atomes
peuvent s’associer entre eux de manière à former des édifices plus complexes : les molécules.
L’assemblage des atomes dans une molécule ne se fait pas par hasard mais obéit à une règle : la
règle du duet et de l’octet.
Au cours de ce TP, nous allons étudier les molécules suivantes : le chlorure d’hydrogène HCl, l’eau
H2O, l’ammoniaque NH3 et le méthane CH4.
I-
METHODE A SUIVRE POUR CONSTRUIRE UNE MOLECULE
1) Etape n°1
A partir de la formule brute de la molécule, vous devez donner le nom de chaque type d’atomes
composant la molécule.
2) Etape n°2
Vous devez donner la structure électronique de chacun des atomes.
35Cl 16O 14N 12C
Données : 11H , 17
, 8 , 7 , 6
3) Etape n°3
Vous devez calculer le nombre d’électrons externes de chacun des atomes.
4) Etape n°4
Vous devez donner le nombre d’atomes de chaque type dans la molécule.
5) Etape n°5
Vous devez calculer le nombre total d’électrons externes ne- des atomes constituant la molécule.
Lors de la formation d’une molécule, les atomes recherchent une stabilité maximale. Pour cela, ils
essaient de saturer leur couche électronique externe en mettant en commun leurs électrons
externes. Ils se rapprochent alors tellement qu’ils vont parvenir à « partager » ces électrons externes
et à se coller. Ils forment alors ce que l’on appelle une liaison covalente ou doublet liant. Les
électrons externes qui ne participent pas à ces liaisons covalentes forment des doublets non liants.
Dans une molécule ; les électrons externes s’associent deux par deux pour former des doublets. Il
existe deux types de doublets :

La liaison covalente, ou doublet liant, s’établit entre deux atomes différents. Elle résulte de la mise
en commun de deux électrons externes fournis par chacun des deux atomes. La liaison covalente
, ou doublet liant, se représente par un tiret entre ces deux atomes.

Le doublet non liant s’établit autour d’un seul atome. Il résulte de la mise en commun de deux
électrons externes d’un même atome qui n’ont pas engagé de liaison covalente. Le doublet nonliant est représenté par un tiret autour de l’atome.
6) Etape n°6
Vous devez déterminer le nombre total de doublets d’électrons (liants et non liants) N e- de la
molécule sachant que
Ne- = ne2
7) Etape n°7
Vous devez déterminer l’atome central de la molécule. En général, c’est celui qui est en plus petit
quantité dans la molécule. S’ils sont en même quantité, il n’y a pas d’atome central.
8) Etape n°8
Cette dernière étape consiste à obtenir la représentation de Lewis de cette molécule en répartissant
les doublets d’électrons de la façon suivante :



Placez l’atome central entouré des autres atomes.
Répartissez les doublets liants entre les atomes en sachant que chaque atome engage autant de
liaisons covalentes ou doublets liants, qu’il lui manque d’électrons externes pour satisfaire la
règle du duet et de l’octet.
Répartissez les doublets non liants sur les atomes en sachant que chaque atome de la molécule
doit satisfaire la règle du duet et de l’octet (c’est à dire qu’il s’entoure de 2 électrons, soit 1
doublet ou de 8 électrons, soit 4 doublets).
Le schéma obtenu s’appelle le schéma de Lewis.
II-
GEOMETRIE DES MOLECULES
La représentation de Lewis d’une molécule permet d’obtenir des renseignements sur sa géométrie
dans l’espace, c’est à dire en trois dimensions.
1) Type de géométrie
Les doublets d’électrons externes se repoussent entre eux au maximum. Donc, pour trouver la
géométrie d’une molécule, on cherche la géométrie pour laquelle ces doublets sont écartés au
maximum les uns des autres. On étudie en classe de seconde les quatre géométries suivantes :
linéaire, coudée, pyramidale et tétraédrique.
2) Représentation de Cram
Pour représenter une molécule en trois dimensions sur une feuille en deux dimensions, on utilise la
convention de Cram (voir au dos de la feuille). Dans cette représentation, seuls les doublets liants
apparaissent, les doublets non liants n’y figurent pas.
III-
APPLICATION A DIFFERENTES MOLECULES
Remplissez les tableaux relatifs aux molécules suivantes : le chlorure d’hydrogène HCl, l’eau H2O,
l’ammoniaque NH3 et le méthane CH4.
A l’aide des modèles moléculaires mis à votre disposition et de la représentation de Cram des
molécules, réalisez les molécules ci-dessus.
atome hydrogène carbone oxygène azote autres
couleur blanc
noir
rouge
bleu vert