liaison chimique

**Soo** · 05/12/2006, 18h47

Pour préparer un prochain devoir, je m'entraine en faisant quelques exercices. Malheureusement je bute à un exercice, mes réponses me paraissent bizarres...Pouvez-vous me dire ce qui ne va pas?

Voici l'énoncé:

1/ Je dois donner les niveaux de valence des élements suivants: Mg, Al, Si, P, S

2/ a/ Ensuite pour les molécules MgH2, AlH3, SiH4, PH3, SH2 je dois donner le type de liaisons existant dans ces molécules.

b/ Enfin je dois en déduire une représentation conventionnelle dans le formalisme de Lewis, quand c'est posible en respectant les règles de l'octet.

3/ Dans la théorie VSEPR, une molécule est représentée par le symbole AXmEn. Il faut que je donne m et n pour chaque molécule.

1/ Niveau de valence:
Mg: 3s²
Al: 3s²3p
Si: 3s²3p²
P: 3s²3p^3
S: 3s²3p^4

2/ MgH2: a/ Mg possède 2 électrons sur son niveau de valence 3, les 2 hydrogènes en possèdent 2. Il y a donc 2+2=4 électrons de valence, soit 2 doublets à placer pour former 2 liaisons (Mg-H) covalentes identiques.
b/On obtient la représentation suivante: H-Mg-H
(ce qui me parait bizarre c'est qu'il devrait y avoir 2 liaisons non liantes autour de Mg...)

AlH3: a/ Al possède 3 électrons sur son niveau de valence 3, les 3 hydrogènes en possèdent 3. Il y a donc 3+3=6 électrons de valence, soit 3 doublets à placer pour former 3 liaisons (Al-H) covalentes identiques.
b/On obtient la représentation suivante:
H-Al-H
l
H
(là encore il devrait y avoir une autre liaison non liante au -dessus de Al non?)

SiH4: a/ Si possède 4 électrons sur son niveau de valence 3, les 4 hydrogènes en possèdent 4. Il y a donc 4+4=8 électrons de valence, soit 4 doublets à placer pour former 4 liaisons (Si-H) covalentes identiques.
b/On obtient la représentation suivante:
H
l
H-Si-H
l
H
(cela me semble enfin juste!)

PH3: a/ P possède 5 électrons sur son niveau de valence 3, les 3 hydrogènes en possèdent 3. Il y a donc 5+3=8 électrons de valence, soit 4 doublets à placer pour former 3 liaisons (P-H) covalentes identiques et une liaison non liante.
b/On obtient la représentation suivante:
_
H-P-H
l
H
(à aussi ça me parit juste)

SH2: a/ S possède 6 électrons sur son niveau de valence 3, les 2 hydrogènes en possèdent 2. Il y a donc 6+2=8 électrons de valence, soit 4 doublets à placer pour former 2 liaisons (S-H) covalentes identiques et 2 liaisons non liantes.
b/On obtient la représentation suivante:
_
H-S-H
(juste aussi je pense).

3/ Je sèche!

Merci d'avance à tous ceux qui viendront m'aider!

**mach3** · 05/12/2006, 19h34

(ce qui me parait bizarre c'est qu'il devrait y avoir 2 liaisons non liantes autour de Mg...)

il n'y a pas 2 liaisons non liantes mais 2 lacunes electroniques, c'est à dire deux orbitales vides (ce qui rend l'hydrure de magnésium MgH2 plutot réactif...), on les représente le plus souvent par un petit rectangle vide

(là encore il devrait y avoir une autre liaison non liante au -dessus de Al non?)

meme chose ici, il y a une lacune electronique

pour le reste, c bon (tu as juste oublié un doublet non liant sur SH2 dans ton dessin, mais le texte montre que tu est conscient du fait qu'il y en a 2

)

la VSEPR maintenant...

alors c'est une théorie (que je n'ai jamais concrétement vu en cours, du bon parachutage tout ca) qui prévoit la forme géométrique des molécules à partir de considérations sur la répulsion des doublet.

H-H est AX par exemple : c'est une molécule avec un doublet liant
H-Mg-H est AX2 : c'est une molécule linéaire avec 2 doublets liant
H-O-H est AX2E2 : c'est un molécule coudée (les doublets se répoussent et prennent une géométrie tétraédrique ou chaque sommet est occupé par une liaison ou un doublet non liant) avec 2 doublets liants et 2 doublets non liants
NH3 est AX3E1 : c une molécule pyramidale (meme logique que H2O, les doublets se repoussent et forment un tétraèdre, etc...) avec 3 doublet liants et 1 doublet non liant
etc..

explication plus complète ici :

http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/vsepr.htm

m@ch3

**glop** · 05/12/2006, 20h35

Merci Mach3! Mais comment démontrer qu'il y a justement 2 lacunes électroniques?

**mach3** · 05/12/2006, 20h47

il y a 4 electrons autour du magnésium (dans la couche de valence) dont 2 proviennent des hydrogène qui occupent deux orbitales moléculaire liante (=doublet liant), or il y a 4 orbitales dans la couche de valence de Mg, les deux autres sont donc vides.

m@ch3

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**glop** · 05/12/2006, 20h53

Hummmm c'esrt bon je crois que je viens de comprendre quelque chose d'important! Merci beaucoup!

invite54194f1c · 05/12/2006, 22h57

bonjour,

Envoyé par Soo

AlH3: b/ On obtient la représentation suivante:
H-Al-H
l
H
(là encore il devrait y avoir une autre liaison non liante au -dessus de Al non?)

il faut faire très attention dans l'emploie des termes, car sinon on arrive facilement à des affirmations absurdes - une "liaison non liante" ca n'a pas de sens!!!!
on parle de doublet électronique non liant!
Ici, pour Al, il n'y a pas de doublet non liant! (certains des composés trivalents de Al sont des acides de Lewis!!)
mais peut-etre que je n'ai pas compris ce que tu voulais dire ? ...

**mach3** · 05/12/2006, 23h04

on peut par contre parler d'orbitale moléculaire antiliante

m@ch3

**glop** · 06/12/2006, 09h37

Il est vrai que je n'ai pas utilisé le bon vocabulaire!
Merci infiniment de votre aide, j'y vois un peu plus clair à présent.

**glop** · 06/12/2006, 10h47

La lacune électronique étant représentée par un carré, pouvez vous me dire si mes représentations sont maintenant justes? (je représente la lacune par un "=")

MgH2:
=
H-Mg-H
=

AlH3:
=
H-Al-H
l
H

(les "=" étant bien autour de Mg et au dessus de Al! Désolée mais impossible de bien le représenter avec l'ordinateur. J'espère que vous aurez compris le dessin)

**Soo** · 06/12/2006, 11h12

On serait pas dans la même classe glop? Je t'envoie un mp!

**mach3** · 06/12/2006, 11h48

oui c'est exact

m@ch3

**Soo** · 06/12/2006, 12h40

Merci m@ch3.

Concernant la question avec le symbole AX_mE_n, peux-tu me dire si c'est juste ce que j'écris?

-MgH2: 2 doublets liants dc m=2
=> AX₂
géométrie linéaire

-AlH3: 3 doublets liants donc m=3
=> AX₃
géométrie: triangle équilatéral

-SiH4: 4 doublets liants donc m=4
=> AX₄
géométrie: tétraèdre

-PH3: 3 doublets liants donc m=3 et 1 doublet non liant donc n=1
=> AX₃E₁
géométrie: tétraèdre

-SH2: 2 doublets liants donc m=2 et 2 doublets on liants donc n=2
=> AX₂E₂
géométrie: tétraèdre

**mach3** · 06/12/2006, 13h49

c'est bon

m@ch3

**Soo** · 06/12/2006, 15h04

Merci

**Soo** · 06/12/2006, 15h23

J'ai un autre problème avec la suite de mon exercice. EN fait je ne comprend pas trop la question.
On me demande d'abord de classer les angles de liaison H-A-H par valeur décroissante. En s'aidant de l'électronégativité des atomes centraux, je trouve:
H-S-H > H-P-H > H-Si-H > H-Al-H > H-Mg-H

Ensuite on me demande de déterminer le sens de l apolarisation des autres liaisons, sachant que la liaison (H-P) n'est pas polarisée.

C'est ici que je bloque.

invite54194f1c · 06/12/2006, 15h26

bonjour,

Envoyé par Soo

-PH3: 3 doublets liants donc m=3 et 1 doublet non liant donc n=1
=> AX₃E₁
géométrie: tétraèdre

-SH2: 2 doublets liants donc m=2 et 2 doublets on liants donc n=2
=> AX₂E₂
géométrie: tétraèdre

je ne veux pas faire le chi..r, mais il y a quand meme une petite rectification à faire:

- ce que tu as écrit plus haut est exact, à une petite remarque près: en réalité ce n'est pas la géométrie de la molécule mais ce qui, en VSEPR, est appelé "figure de répulsion" ou quelque chose comme ca (je connais pas trop le vocabulaire VSEPR ...)

- en effet: si tu regardes par exemple PH₃, qui est effectivement de type AX₃E, c'est cette "figure de répulsion" qui est tétraèdrique; par contre la géométrie de la molécule est une pyramide déformée ... (de meme, SH₂ est coudée)

voilà, c'était juste pour éviter les confusions ...
(sinon tu as tout à fait correctement déterminé le type des molécules)

**Soo** · 06/12/2006, 15h36

Merci Setvo pour la précision. Faudrait-il alors que je change ma rédaction si j'avais écrit cela dans un devoir?

Sinon as-tu une petite idée concernant ma question suivante sur la polarisation?

Merci!

**Soo** · 06/12/2006, 15h50

Je crois avoir trouvée toute seule!

Les moments dipolaires sont orientés de l'atome le plus électronégatif vers les atomes les plus électropositifs.

H-Mg:
X(H)=2,2 et X(Mg)= 2,2, donc X(H)>X(Mg)
La liaison H-Mg possède donc un moment dipolaire dirigé dans le sens de H vers Mg.

H-Al:
X(Al)= 1,5 donc X(H)>X(Al)
La liaison H-Al possède donc un moment dipolaire dirigé dans le sens de H vers Al.

H-Si:
X(Si)= 1,8 donc X(H)>X(Si)

La liaison H-Si possède donc un moment dipolaire dirigé dans le sens de H vers SI.

H-S:
X(S)=2,5 donc X(S)>X(H)
La liaison H-S possède donc un moment dipolaire dirigé dans le sens de S vers H.

Pensez-vous que mon raisonnement soit juste?

invite54194f1c · 06/12/2006, 15h58

Envoyé par Soo

On me demande d'abord de classer les angles de liaison H-A-H par valeur décroissante. En s'aidant de l'électronégativité des atomes centraux, je trouve:
H-S-H > H-P-H > H-Si-H > H-Al-H > H-Mg-H

Pour répondre à cette question tu devrais utiliser la géométrie des molécules. L'ordre que tu donnes est inversé , c'est-à-dire que tu as classé les angles dans l'ordre croissant. L'ordre décroissant correcte est:
H-Mg-H > H-Al-H > H-Si-H > H-P-H > H-S-H

Regardes bien: par exemple MgH₂ est linéaire, donc l'angle HMgH est de 180(degré), tandis que AlH₃ est un triangle équilatéral (angle 120 degré)... et ainsi de suite

Envoyé par Soo

Ensuite on me demande de déterminer le sens de l apolarisation des autres liaisons, sachant que la liaison (H-P) n'est pas polarisée.

C'est ici que je bloque.

Ici par contre, il faut bien utiliser l'électronégativité pour répondre: on te donne comme référence la liaison P-H. Si tu regardes les électronégativités de P(X=2,19) et de H(X=2,2) tu peux constater qu'elles sont quasiment les memes -> pour cette raison on t'as dit que tu peux considérer la liaison P-H comme non polarisée.
Pour les autres liaisons il faut faire de meme (faire la différence d'électronégativité et ensuite tout simplement classer les liaisons selon la valeur obtenue).
Aller, je te donne les électronégativités des autres atomes (mais tu devrais etre capable de trouver ce genre de données par toi-meme):
Mg: X=1,31
Al: X=1,61
Si: X=1,9
S: X=2,58

invite54194f1c · 06/12/2006, 16h03

je crois que j'avais mal compris la question ...

Envoyé par Soo

Les moments dipolaires sont orientés de l'atome le plus électronégatif vers les atomes les plus électropositifs.
(...)
Pensez-vous que mon raisonnement soit juste?

oui, ca a l'air d'etre bon

**Soo** · 06/12/2006, 16h09

Merci Sevto! Donc pour classer les angles, je m'aide de ton raisonnement, c'est-à-dire que je regarde la géométrie pour classer les angles.

Ensuite pour le sens de polarité, mon raisonnement était juste.

invite54194f1c · 06/12/2006, 16h19

c'est ca

ah, et pour ce qui est du vocabulaire de VSEPR: le seul conseille que je peux te donner c'est de faire comme on vous a dit en cours (mais sache que les deux ne sont pas equivalents)

**Soo** · 06/12/2006, 16h29

Merci!

Concernant le classement des angles je trouve:
H-Mg-H > H-Al-H > H-Si-H = H-P-H = H-S-H

Les 3 derniers angles sont égaux, car les molécules forment toutes un tétraèdre.

Dans la suite de mon exercice on me demande ce qu'est un caractère ionique d'une liaison. Je ne trouve de définition ni dans mon cours, ni sur le net...
Il faut aussi donner l'expression du caractère ionique pour la liaison S-H.
Je serais tentée de dire que comme S est plus électronégatif que H, l'expression du caractère ionique de S-H est:

H^$+-^$-S ???

invite54194f1c · 06/12/2006, 17h07

Envoyé par Soo

Concernant le classement des angles je trouve:
H-Mg-H > H-Al-H > H-Si-H = H-P-H = H-S-H

Les 3 derniers angles sont égaux, car les molécules forment toutes un tétraèdre.

euuhh, non!! c'est exactement sur ce point que j'avais insisté dans un de mes posts!
SiH₄ -> tétraèdre
PH₃ -> pyramide déformée
SH₂ -> coudée (en forme de V si tu préfères)

Ok, commencons par le commencement: pour ces trois molécules tu as, respectivement, les types AX₄, AX₃E, et AX₂E₂ (comme tu l'avais déterminé). Ces trois types ont la meme "figure de répulsion" - un tétraèdre (car 4 doublets dans chaque cas, liants et non liants confondus);
MAIS les molécules correspondantes n'ont pas la meme géométrie - la géométrie est donnée uniquement par les doublets LIANTS!

Ainsi pour PH₃ il y a aura 3 doublets liants et un non liant disposés sur les sommets d'un Td, mais uniquement les 3 doublets liants vont "former" la géométrie - c'est une pyramide déformée, car le doublet non liant déforme l'angle des liaisons H-P-H (étant plus "volumineux" il les "reposse" en quelque sorte)
Par conséquent l'angle H-P-H est plus petit que l'angle d'un Td régulier (comme SiH₄)
=> angle H-P-H < H-Si-H

Si tu appliques le meme raisonnement pour SH₂ tu verras que l'angle H-S-H est plus petit que celui d'un Td régulier et meme est plus petit que l'angle H-P-H ...

j'espere avoir été claire, mais sinon c'est dans n'importe quel cours sur VSEPR normalement ...

Envoyé par Soo

Dans la suite de mon exercice on me demande ce qu'est un caractère ionique d'une liaison. Je ne trouve de définition ni dans mon cours, ni sur le net...
Il faut aussi donner l'expression du caractère ionique pour la liaison S-H.
Je serais tentée de dire que comme S est plus électronégatif que H, l'expression du caractère ionique de S-H est:
H^$+-^$-S ???

c'est quoi la qestion exacte?

**Soo** · 06/12/2006, 17h14

Hihi c'est bon j'avais corrigé par la suite.

Ce que j'aimerais savoir c'est où je peux trouver la définition du caractère ionique d'une liaison.
A partir de là je pense que je pourrais trouver l'expression de la liaison S-H.

invite54194f1c · 06/12/2006, 17h26

Envoyé par Soo

Ce que j'aimerais savoir c'est où je peux trouver la définition du caractère ionique d'une liaison.

"La liaison ionique est un type d'interaction électrostatique entre atomes dont la différence d'électronégativité est supérieure à 1,6 ( cette limite est conventionnelle)."

c'est dans l'article de wikipedia ici: http://fr.wikipedia.org/wiki/Liaison...iaison_ionique

bon courage pour la suite.

**Soo** · 06/12/2006, 17h29

Caractère ionique d'une liaison = liaison ionique?
Si c'est le cas, j'avais la déf sous les yeux...

liaison chimique