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 P2 : La santé C1 : Composition d'un médicament Activité documentaire n°2 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 sciences physiques et chimiques – Seconde http://cedric.despax.free.fr/physique.chimie/ R I O AV P2 : La santé C1 : Composition d'un médicament Activité documentaire n°2 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) sciences physiques et chimiques – Seconde http://cedric.despax.free.fr/physique.chimie/ R I O AV P2 : La santé C1 : Composition d'un médicament Activité documentaire n°2 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. sciences physiques et chimiques – Seconde http://cedric.despax.free.fr/physique.chimie/