Les matériaux I- Corps pur moléculaire II
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Chap. 19 Les matériaux I- Corps pur moléculaire 1- Mélange et corps pur Les objets de la vie quotidienne sont constitues de mélanges de corps purs appelés également espèces chimiques. Chaque corps pur est caractérise par une formule chimique. Ses propriétés physiques (par exemple, la température d’ébullition) lui sont propres et permettent de l’identifier. Dans ce chapitre, nous nous intéressons aux corps purs qui sont constitues de molécules. 2- Molécule Une molécule est constituée d’atomes qui respectent tous la règle de l’octet (ou du duet). Comme les atomes sont neutres, les molécules le sont également. La molécule est représentée par une formule qui fait apparaître le symbole et la stœchiométrie de chacun des atomes qui la constitue. La stœchiométrie est le nombre de fois que chaque atome apparaît dans la molécule. Les molécules d’un corps pur donné sont toutes identiques. Au sein d’une molécule, les atomes restent unis deux à deux grâce a des liaisons chimiques dont la nature s’explique par le modèle de Lewis. 3- Modèle de Lewis de la liaison covalente Dans une molécule, deux atomes voisins mettent en commun un électron chacun. Ces deux électrons constituent la liaison qui unit les deux atomes. Cette liaison est appelée liaison covalente. Ces deux électrons mis en commun sont localises entre les deux atomes et sont donc comptabilises dans la structure électronique de l’un et de l’autre. Ils permettent ainsi que chaque atome respecte la règle de l’octet (ou du duet pour l’hydrogène). Leur présence explique l’interaction attractive entre les deux atomes. Pour avoir une structure en octet, deux atomes engagent parfois deux ou trois électrons chacun. Ces atomes sont alors doublement ou triplement lies. Deux atomes qui mettent ainsi en commun deux électrons chacun sont lies par une liaison covalente double. S’ils mettent en commun trois électrons chacun, la liaison covalente est triple. II- Représentation des molécules Afin de représenter différents aspects des molécules, plusieurs représentations sont utilisées. 1- Formule brute C’est la représentation la plus compacte d’une molécule. Aucune liaison covalente n’est alors représentée, il n’y a que les atomes et leur quantité présents dans la molécule. 2- Représentation de Lewis La représentation de Lewis d’une molécule permet de montrer tous les électrons externes des atomes. Dans les molécules habituelles, ces électrons sont associes en doublets qui peuvent être partages ou non partages. • Un doublet partagé par deux atomes, appelé aussi doublet liant, est une liaison covalente. Il est représenté par un trait “ — ” entre les symboles des 2 atomes. • Un doublet non partagé, appelé aussi doublet non liant, appartient a un seul atome, représenté par un trait a cote du symbole de l’atome. 3- Formule développée La représentation de toutes les liaisons covalentes d’une molécule s’appelle la formule développée. Une telle représentation est identique a celle de Lewis, mais sans les doublets non partagés. Page 1 sur 2 4- Formule semi-développée Il est possible de réduire l’écriture avec la formule semi-développée. Celle-ci ne représente pas les liaisons covalentes impliquant les atomes d’hydrogène. Formule brute C2H7N Représentation de Lewis Formule semi-développée CH3—NH—CH3 Formule développée 5- Isomérie Deux molécules de même formule brute, mais dont les atomes sont différemment lies, sont appelées molécules isomères. Les représentations autres que la formule brute de deux isomères sont différentes. Bien qu’elles aient la même formule brute, des espèces chimiques isomères ont des propriétés physiques et chimiques différentes comme par exemple les isomères de la formule brute C2H7N. Page 2 sur 2
