formules d`une molécule

P2 : La santé
C1 : Composition d'un médicament
Activité documentaire n°2
FORMULES D'UNE MOLÉCULE
Capacité(s) contextualisée(s) mise(s) en jeu durant l'activité :
✔
Savoir qu'à une formule brute peuvent correspondre plusieurs formules semidéveloppées.
✔
Représenter des formules développées et semi-développées correspondant à des
modèles moléculaires.
But
•
Etablir la formule brute, développée et semi-développée d'une molécule.
Introduction
(s'approprier)
Une molécule est un édifice électriquement neutre, formée d'un nombre limité d'atomes liés les
uns aux autres.
AS
R
I
O
AV
Comment représenter une molécule
Documents
(s'approprier)
Doc.1 : Formule brute
La formule brute renseigne uniquement sur la composition chimique des molécules (ou des
ions), c'est-à-dire sur le nombre et le type d'atomes qui les composent, et sur la charge
électrique des composés si ce sont des ions. Elle ne renseigne pas sur l'agencement spatial
des atomes, ni sur le type des liaisons chimiques.
Type d'atome
C 2H 6O
Nombre d'atome
A
sciences physiques et chimiques – Seconde
http://cedric.despax.free.fr/physique.chimie/
IR
O
V
SA
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Doc.2 : Electrons de valence et liaisons covalentes
Les électrons de valence sont les électrons de la couche externe d'un atome. Dans une
molécule, les atomes se lient en mettant en commun ces électrons de valence et forment des
liaisons covalentes de facon à respecter la règle du « duet » ou de l'octet.
.
. C . + 4. H
.
L'atome de carbone
a 4 électrons sur sa
couche externe
L'atome d'hydrogène
a 1 électron sur sa
couche externe
H
Mise en
commun de
2 électrons
H
L'atome de carbone a 8
électrons autour de lui et
respecte la règle de l'octet
..
H. . C . .H
..
H
..
H. . C . .H
..
H
Liaison
covalente
Les atomes
d'hydrogène ont 2
électrons autour
d'eux et respectent
la règle du « duet »
AS
R
I
O
AV
Doc.3 : Formules développée et semi-développée
La formule développée permet de représenter de manière très simple et rapide la structure
d'une molécule, ainsi que les liaisons chimiques (liaisons covalentes). Mais elle ne permet
pas de représenter la forme de la molécule dans l'espace.
H
H
C
C O
H
H
H
H
L a formule semi-développée, comme son nom l'indique, est une forme condensée de la
formule développée. On ne représente plus les liaisons Carbone-Hydrogène qui sont
condensées sous forme de : CHn (avec n le nombre d'atomes d'hydrogène liés à l'atome de
carbone). On représente les liaisons carbone-carbone et on distingue liaison simple et liaisons
multiples.
Les liaisons Carbone-Hydrogène
sont condensées sous forme de CHn
CH3
CH2
OH
Les liaisons Oxygène-Hydrogène
sont également condensées
AS
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R
I
O
AV
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Doc.4 : Modèles moléculaires
Pour visualiser la structure des molécules, on peut utiliser des modèles moléculaires. Chaque
atome est représenté par une boule de couleur et de taille déterminée.
Atome
Hydrogène
Carbone
Oxygène
Azote
Symbole
H
C
O
N
Modèle
moléculaire
Petite boule
blanche
Boule noir
ou grise
Boule rouge
Boule bleue
Ces modèles ne sont qu'une représentation de la réalité et ne la
décrivent pas rigoureusement, mais ils en facilitent la compréhension.
AS
Doc.5 : Modèles moléculaires de l'aspirine et du paracétamol
Paracétamol
Aspirine
(Acide acétylsalicylique)
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Quelques questions :
(analyser, réaliser)
1. Donner la formule brute des molécules d'aspirine et de paracétamol.
2. Représenter les formules développées et semi-développées des molécules d'aspirine et
de paracétamol.
3. Combien d'électrons de valence possède les atomes d'hydrogène, de carbone,
d'oxygène et d'azote ?
4. En déduire pour chaque atome le nombre de liaisons covalentes qu'ils peuvent former.
Vos réponses sont-elles cohérentes avec les formules représentées à la question 2. ?
5. Représenter les formules semi-développées des molécules ayant pour formule brute
C3H6O. Conclure.
Conclusion :
(valider)
Répondre à la question d'introduction.
Pour les plus curieux...
Doc.6 : Formule topologique
La formule topologique est une manière simplifiée et rapide de représenter la structure d'une
molécule organique.
On ne représente plus les atomes de carbone ni les atomes d'hydrogène portés par ces
derniers. Les atomes d'hydrogène portés par des hétéro-atomes (éléments autres que le
carbone et l'hydrogène) sont représentés. Les liaisons carbone-carbone sont représentées par
un trait oblique. Dans une formule topologique les atomes de carbone sont ainsi situés à
l'intersection de deux segments. On fait la distinction entre liaisons multiples et liaisons
simples : une liaison simple sera représentée par un trait, une liaison double par deux
segments parallèles.
OH
Atomes de carbone liés au nombre
d'atome d'hydrogène nécessaire pour
respecter la règle de l'octet
•
Représenter la formule topologique des molécules d'aspirine et de paracétamol.
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