Ae 25 modele moleculaire - Enseignement des Sciences Physiques

Seconde_Thème 3_LE SPORT
AE 25_Le modèle moléculaire
M.Meyniel 1/2
LE MODELE MOLECULAIRE
Objectifs : - Donner la représentation de quelques molécules.
- Utiliser des modèles moléculaires pour construire ces molécules.
I. Stabilité des éléments chimiques.
1. a. Donner la structure électronique d’un élément chimique dans le cas général.
b. Rappeler les deux règles de remplissages inhérentes à cette structure électronique.
2. a. Dans quel cas un élément chimique est-il stable ?
b. Comment dénomme-t-on les deux règles liées à cette stabilité ? Justifier.
II. Construction des molécules.
Méthode :  Faire la liste de tous les types d’atomes qui interviennent dans la molécule.
 Ecrire la structure électronique de chaque atome.
 En déduire le nombre de liaisons réalisées sachant qu’il est égal au nombre d’électrons
manquants pour satisfaire à la règle de l’octet ou du duet.
 Rejoindre les différents atomes par des traits représentant les liaisons en respectant le
nombre de liaisons réalisées pour chaque atome.
1. Liaisons réalisées par les atomes.
Pour chaque atome ci-dessous, écrire sa structure électronique, en déduire le nombre de liaisons que va
former cet atome et donner les différentes représentations possibles sachant qu’un atome donnée peut former une
liaison simple, double ou triple avec un autre atome.
Atome
H
C
N
O
Cl
Numéro atomique
Structure électronique
Règle suivie
Nombre de liaisons
réalisées
Représentations
possibles de l’atome et
de ses liaisons
2. Structure des molécules.
En utilisant le tableau précédent, établir, sur votre feuille, la représentation des molécules suivantes :
chlorure d’hydrogène : HCl eau : H2O méthane : CH4 ammoniac : NH3
dioxyde de carbone : CO2 dioxygène : O2 éthylène : C2H4 cyanure d’hydrogène : HCN
3. Construction à l’aide des modèles moléculaires.
On souhaite maintenant construire les molécules à l’aide de modèles représentant les atomes par des
sphères colorées et les liaisons par des bâtons.
Attribuer à chaque élément sa couleur d’après un code conventionnel en essayant de justifier.
Puis, construire les modèles des différentes molécules rencontrées précédemment.

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Mme Sick ayant suivi un bilan médical complet, son médecin traitant lui prescrit plusieurs médicaments.
Document 1 : Notice du doliprane 500
Forme : comprimé
Paracétamol 500 mg
Excipient : lactose, amidon prégélatinisé, talc, carboxyméthyl-amidon, stéarate de magnésium,
amidon de blé (gluten).
Classement pharmaco-thérapeutique : antalgique, antipyrétique : paracétamol (formes sèches à délitement rapide)
Document 2 : Notice de l’Efferalgan 500
Forme : comprimé effervescent sécable
Paracétamol 500 mg
Excipient : acide citrique, carbonate de sodium anhydre, bicarbonate de sodium, sorbitol,
Saccharine sodique, docusate sodique, povidone, benzoate de sodium
Classement pharmaco-thérapeutique : antalgique / antipyrétique : paracétamol (formes effervescentes)
Document 3 : Les modèles moléculaires
Les modèles moléculaires sont des outils, souvent utilisés par les chimistes, qui permettent de visualiser la structure
des molécules en trois dimensions. Cette structure tridimensionnelle permet d’expliquer comment un médicament agit au
niveau de son « site d’action ». Attention, il ne s’agit que d’un modèle, donc une représentation de la réalité qui peut être très
simplifiée !
TRAVAIL A EFFECTUER
Recherche : Donner la définition des mots « thérapeutique » et « innocuité ».
Questions :
1. Quelles sont les deux catégories d’espèces chimiques présentes dans un comprimé ?
2. Quel est le principe actif dont le nom figure sur les notices des médicaments proposés ci-dessus ?
3. La molécule de ce principe actif est constituée de huit atomes de carbone, neuf atomes d’hydrogène,
un atome d’azote et deux atomes d’oxygène. Ecrire sa formule brute.
4. a. Vous disposez de deux boules noires, six boules blanches et une boule rouge. En utilisant
l’ensemble de ces atomes, construire deux molécules avec des enchaînements d’atomes différents.
b. Ecrire alors les formules brute, semi-devéloppée et développée de deux molécules. Conclure !
5. Rechercher la formule brute et la formule semi-développée du paracétamol ci-contre :
Puis construire la molécule à l’aide du modèle moléculaire.
6. A partir de la représentation du modèle moléculaire, écrire la formule brute
de la molécule représentée ci-contre.
7. Repérer certains groupes caractéristiques dans les formules semi-développées
des molécules des questions 5 et 6.
Compétences exigibles (chp 5 Les matériaux dans le Sport)
- Comprendre le rôle de la chimie de synthèse.
- Savoir que certains matériaux proviennent de la nature et d’autres de la chimie de synthèse.
- Repérer la présence d’un groupe caractéristique dans une formule développée.
- Représenter des formules développées et semi-développées correspondant à des modèles moléculaires.
- Savoir qu’à une formule brute peuvent correspondre plusieurs formules semi-développées.
- Utiliser des modèles moléculaires et des logiciels de représentation.
8.

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TRAVAIL A FAIRE :
Recherche : Donner la définition des mots « thérapeutique » et « innocuité » (partie I.1)
Thérapeutique : Qui soigne, qui guérit les maladies.
Innocuité : Qui n’est pas nuisible.
Questions :
1. Quelles sont les deux catégories d’espèces chimiques présentes dans un comprimé ?
Principe actif (espèce active) et excipients (espèces non actives)
2. Quel est le principe actif dont le nom figure sur les notices des médicaments proposés ci-dessus ?
Paracétamol (espèce artificielle)
3. La molécule de ce principe actif est constituée de huit atomes de carbone, neuf atomes d’hydrogène,
un atome d’azote et deux atomes d’oxygène. Ecrire sa formule brute.
C8H9O2N
4. a. Dans les modèles moléculaires, à chaque couleur, correspond un type d’atome.
Attribuer à chaque élément sa couleur d’après un code conventionnel en essayant de justifier.
Blanc = H (couleur majoritaire pour l’élément majoritaire)
Rouge = O (couleur sang qui transporte dioxygène O2)
Bleu = N (couleur ciel constitué essentiellement de diazote N2)
Noir = C (couleur charbon constitué de carbone C)
Jaune = S (couleur roche sulfureuse au niveau certains volcans)
Vert = Cl (couleur de la flamme quand on brûle du PVC contenant du chlore = test de Belstein)
b. Vous disposez de deux boules noires, six boules blanches et une boule rouge.
En utilisant l’ensemble de ces atomes, construisez deux molécules différentes.
c. Ecrire alors les formules brute, semi-devéloppée et développée de chaque molécule. Conclure !
C2H6O => Isomères (même FB, enchaînement d’atomes différent) CH3-O-CH3 ≠ CH3-CH2-
OH
5. Rechercher la formule brute et la formule semi-développée du paracétamol.
Puis construire la molécule à l’aide du modèle moléculaire.
6. A partir de la représentation du modèle moléculaire, écrire la formule brute
de la molécule représentée ci-contre. C8H10O2N4
7. Repérer certains groupes caractéristiques dans les formules semi-
développées des molécules des questions 6 et 7. => cétone /
amine / alcool