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.

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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 Formule semi-développée
C2H7N CH3—NH—CH3
Représentation de Lewis 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.