Bonjour,
C'est une question concernant la géométrie moléculaire (théorie VSEPR) : comment est-ce que je calcule la valeur de l'angle d'un polyèdre ? Pourquoi est-ce que pour un tétraèdre (AX4) l'angle est de 109° alors que pour un tétraèdre (AX3E) l'angle est de 107° ?
J'espère que ma question était claire. Merci de répondre.
bonjour
dans AX4 les 4 orbitales sont engagées dans une liaison donc le tétraèdre est régulier
dans AX3E ce n'est pas un tétraèdre mais une pyramide: la 4e orbitale ne donne pas de liaison
D'accord, mais comment est-ce que je peux connaître la valeur des angles ?Envoyé par pephy
Pour trouver l'angle entre les diagonales du tétraèdre, tu imagines qu'il y a 4 vecteurs de même longueur u issus du centre du tétraèdre. Leur somme doit être nulle. Tu choisis l'un de ces vecteurs au hasard, comme axe de référence. Tu effectues la projection des trois autres sur cet axe. Or la projection de chacun des trois vecteurs doit être u·cosalpha.La somme de ces trois projection doit être àgale à la longueur du vecteur choisi comme axe, donc :
u = 3 u cos(alpha)
cos(alpha) = 1/3 = 0.333
Arc cos 0.333 = 70.53°
L'angle entre deux diagonales, ou entre deux vecteurs est : 180° - 70.53° = 109,47°
L'autre angle, dans le cas AX3E, ne peut pas être obtenu par un calcul géométrique.
Merci Moco pour la réponse. Dans le cas d'un octaèdre par exemple, le calcul ne doit pas être aussi simple que pour le tétraèdre j'imagine. Je ferais peut-être mieux d'apprendre les angles par coeur non ?
pour répondre à la première question
il faut garder à l'esprit que c'est la répulsion électrostatique des paires d'électrons de valence qui est à l'origine de la "forme" de la molécule (VSEPR en est l'acronyme en anglais)
AX4 109° entre chaque liaison en théorie si l'atome central est relié à 4 atomes à peu près identiques
(l'angle peut être plus grand dans le cas d'un atome central petit lié à 3 "gros atomes" et un quatrième "petit" (CHCl3) par exemple
Pour AX3E1 cet angle diminue car les doublets non liants occupent "plus de place"... en effet, ne participant pas à une liaison, leur densité de présence fait qu'ils "s'étalent" sur plus de place... ils ne sont pas tenus en laisse en gros, et balayent plus d'espace
c'est le cas de l'ammoniac NH3 qui doit avoir un angle de 107° entre les différentes liaisons NH
Pour AX2E2 cet angle diminue encore, car là il y a 2 doublets non liants qui jouent des coudes (bon jeu de mot sur le nom de la structure) avec les doublets liants
Dans H2O, l'angle n'est donc plus que de 104°
les considérations concernant les "dimensions" des atomes restent vraies dans les cas où il y a des doublets non liants
mais bien sur, un atome n'a pas de taille, il a juste une probabilité que sa dimension soit proche de...
les mécaniciens quantiques me corrigeront
ainsi que ceux qui trouvent l'explication trop simpliste...
oups... pas vu les dates, ça c'est du déterrage de sujet !!!
