Les molécules - Site de M. HOELTZEL

Les molécules
I.
La formation des molécules
A. Définition
Une molécule est un édifice électriquement neutre, formée d'atomes liés entre eux par des liaisons
dites covalentes.
Liaison covalente :
Liaison dans laquelle deux atomes mettent en commun un électron (chacun) de leur couche
électronique.
A chaque molécule, est attribué un nom ainsi qu'une formule brute.
La formule brute d'une molécule indique la nature des atomes qui la constituent et le nombre de
chacun de ces atomes. Ce nombre est précisé en indice, à droite du symbole des atomes.
La formule brute de la molécule d'eau est H2O, cela signifie que cette molécule est composée de
deux atomes d'hydrogène H et d'un atome d'oxygène O.
Il existe des liaisons covalentes simples, doubles ou triples.
Les modèles moléculaires
Un modèle moléculaire modélise une molécule. Il permet de visualiser la structure
(l'enchaînement des atomes) et de la géométrie de la molécule. Chaque atome est
représenté par une sphère de couleur et chaque liaison par un bâtonnet. On distingue :
Les modèles éclatés qui permettent de bien visualiser les liaisons entre atomes.
Les modèles compacts qui sont plus proches de la réalité et permettent
d’évaluer le volume des molécules.
hydrogène H carbone C azote N
Nom et symbole de l'atome
blanc
Couleur du modèle moléculaire
noir
oxygène O
chlore Cl
rouge
vert
bleu
B. Le nombre de liaisons covalentes formées par un atome
Un atome forme autant de liaisons qu’il lui manque d'électrons pour vérifier la règle du duet et de
l'octet.
Hydrogène
Numéro
atomique Z
1
Structure
électronique
(K)1
Nombre d'électrons à ajouter pour
respecter les règles du duet et de l'octet
1
Nombre de liaisons
covalentes formées
1
Carbone
6
(K)2(L)4
4
4
7
2
(K) (L)
5
3
3
8
2
6
2
2
Atome
Azote
Oxygène
(K) (L)
Il existe des exceptions à cette règle, certains atomes ne respectant pas les règles du duet ou de
l'octet. Leur étude n'est pas abordée au lycée.
II.
Les représentations des molécules
A. Formule développée
Dans la formule développée d'une molécule, tous les symboles des atomes sont écrits et toutes les
liaisons entre les atomes sont représentées par des tirets.
La formule développée de la molécule d'éthanol est :
B. La formule semi-développée
Dans la formule semi-développée d'une molécule, les liaisons concernant les atomes d'hydrogène ne
sont pas représentées, on écrit seulement leur nombre après le symbole de chaque atome qui les
porte.
La formule semi-développée de la molécule d'éthanol est :CH3−CH2−OH
C. Les groupes caractéristiques
Un groupe caractéristique est un groupe d'atomes qui confère des propriétés spécifiques aux
molécules qui le possèdent. Ces molécules forment alors une famille chimique.
La molécule d'éthanol CH3−CH2−OH contient la fonction −OH, elle fait donc partie de la famille
des alcools.
D. Les isomères
Des isomères sont des molécules ayant la même formule brute mais des formules développées ou
semi-développées différentes (donc des enchaînements d'atomes différents).
L'éthanol et le méthoxyméthane ont la même formule brute C2H6O mais pas la même formule
semi-développée : ce sont donc des isomères.
Molécule
Ethanol
Méthoxyméthane
Formule brute
C2H6O
C2H6O
Formule semidéveloppée
CH3−CH2−OH
CH3−O−CH3
Des isomères n'ont pas le même nom ni les mêmes propriétés chimiques.
A température ambiante, l’éthanol est liquide et le méthoxyméthane est gazeux.