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La représentation spatiale : elle permet de représenter en relief une molécule qui n’est pas plane. Elle est utilisée avec les
conventions suivantes :
- une liaison située dans le plan de la feuille est représentée (de façon normale) par un trait :
- une liaison venant vers l’avant du plan de la feuille est représentée par un triangle plein
- une liaison allant vers l’arrière du plan de la feuille est représentée par :
Exemple : la molécule de méthane (CH4) comporte 4 atomes d’hydrogène répartis de
façon équilibrée autour de l’atome de carbone : les liaisons carbone-
hydrogène font entre elles un angle de 109°. Par convention, on place
l ’atome de carbone, qui est central, dans le plan de la feuille. A l’aide d’un
modèle moléculaire, vous pourrez vérifier que l’on ne peut mettre que deux
atomes d’hydrogène dans ce plan. Les deux autres atomes se trouvent l’un
devant et l’autre derrière ce plan. La représentation de la molécule se fera
donc de la façon suivante :
Ce mode de représentation n’est réellement utilisable que pour de petites molécules.
IV ETUDE DE QUELQUES MOLECULES
4.1 Matériel :
Vous disposez du matériel nécessaire pour construire des modèles compacts (gros atomes) et des modèles éclatés. pour ces
derniers, les liaisons entre atomes seront réalisées avec de petits tubes de plastique verts de deux longueurs : les tubes les plus
courts seront utilisés pour les liaisons avec un atome d’hydrogène.
Les atomes sont représentés par de petites sphères comportant soit des trous soit des ergots pour fixer les liaisons. Il peut y avoir
plusieurs types de sphères pour le même atome suivant que cet atome établit des liaisons simples ou doubles ou triples.
Ainsi :
- dans la molécule de méthane, l’atome de carbone n’établit que des liaisons simples (4 liaisons) : c’est un carbone
tétragonal (de tétra = 4) : dans la boîte de petits modèles, vous trouverez des atomes de carbone avec 4 ergots :
- dans la molécule d’éthylène (cf. II), un carbone établit 2 liaisons simples et 1 liaison double ; les liaisons se
développent donc dans trois directions différentes : c’est un carbone trigonal avec 3 ergots à 120°..
- dans l’acétylène C2H2, un carbone établit une triple liaison avec l’autre atome de carbone et une liaison
simple avec l’atome d’hydrogène : ces deux liaisons sont diamétralement opposées. Le carbone est digonal,
avec deux ergots :
Il existe ainsi deux types d’atomes d’azote et deux types d’atomes d’oxygène. A vous de choisir le bon.
Conventions des couleurs :
Noir Carbone º Blanc Hydrogène º Rouge Oxygène º Azote Bleu º Halogènes (Br, Cl, I) Vertº Soufre Jaune
4.2. Molécules rencontrées depuis le début de l’année.
Travail à réaliser :
sur feuille, écrire les représentations de Lewis des molécules suivantes : H2 ; Cl2 ; H2O ; HCl ; NH3 ; O2 ; CO2
construisez les modèles compact et éclaté de ces molécules.Les doubles liaisons s’effectuent à l’aide de petits ergots
en plastique transparent qui s’emboîtent sur les carbornes trigonaux et digonaux.
faites vérifier les modèles par le professeur.
sur feuille, dessiner la représentation spatiale de la molécule d’ammoniac.
4.3. Molécules de la chimie organique
La chimie organique concerne les molécules dont le squelette est constitué d’atomes de carbone. Il existe un très grand nombre de
molécules organiques, réparties en familles. Le programme de seconde porte sur la famille des hydrocarbures (molécules
composées de carbone et d’hydrogène) et plus spécialement sur le groupe des alcanes et celui des alcènes.