Bonjour!
En chimie nous venons de commencer le chapitre sur les molécules. Je suis en 1ère S. Et nous venons d'étudier plusieurs nouvelles représentations que je n'ai pas forcement comprises...
Alors on a vu la représentation de Lewis, je ne comprends pas quels sont les rôles des doublets non liants.
Pour la représentation topologique le professeur ne nous a même pas expliqué.
Et même chose pour la représentation de Cram il l'a juste abordé sans aucune explication.
Merci pour votrd aide.
Bonjour,
Pour les représentations, le forum n'est pas très adapté. Il vaudrait mieux voir dans un livre, ou sur internet, avec des images
Pour Lewis, quelques rappels tout d'abord :
Ce qui fait les liaisons et les réactions chimiques, ce sont les électrons.
Les plus proches de leur noyau sont fortement attirés et n'ont aucune envie d'aller se balader. On n'a besoin de s'intéresser qu'à ceux qui sont suffisamment peu accrochés pour être tentés d'aller se répartir un peu ailleurs. Ce sont les électrons de valence (ceux qui dépassent la configuration du gaz rare situé en dessous). Dans la représentation de lewis, on les représente par des petits points.
Quand on approche deux atomes, deux phénomènes se produisent. D'un coté, les électrons de valence présents sont plus ou moins attirés par les deux noyaux, et essayent de se répartir entre les deux, ce qui crée un effet d'attraction des noyaux : une liaison chimique. Mais de l'autre,dès que deux électrons sont dans une même liaison, ils sont obligés d'avoir des "spins" opposés (je suppose que tu as déjà vu cela) et ils interdisent à un troisième de venir sur la même liaison (principe d'exclusion). Le résultat est que ces électrons se regroupent en paires qui forment chacune une liaison. Ce sont des doublets liants. Dans la représentation de Lewis, on les indique entre les deux noyaux concernés, mais en réalité ils ont un peu partout autour, juste plus concentrés dans l'espace entre les deux atomes*
Quand il y a plusieurs liaisons vers des atomes différents, cette règle d'exclusion fait que les électrons de chacune liaison essayent d'être en moyenne le moins proches possible des électrons des autres liaisons. C'est la "répulsion" des doublets qui va induire une géométrie de la molécule ; deux doublets seront opposés, trois feront un angle de 120° 4 un tétraèdre, etc.
S'il reste des électrons qui n'ont pas pu faire de liaison, ils restent concentrés autour d'un seul noyau (en général, mais pas toujours, celui qui permet à chaque atome d'être le plus neutre possible), et ils essayent quand même se mettre en paire. Ce sera un doublet non liant.
Eux aussi vont essayer de s'écarter le plus possible des doublets liants. Et comme ils ne ne sont pas partagés avec un autre atome, ils sont en moyenne plus proches de leur noyau et leur effet de répulsion est supérieur à celui d'un doublet liant.
Ces électrons d'un doublet non liant ne sont pas aussi "heureux" que les autres, et comme ils sont aussi plus accessibles géometriquement, ils vont être plus réactifs, c'est à dire qu'il pourront plus facilement se lier à un autre atome qui s'approcherait de ce coté.
*Il peut arriver d'avoir des doubles ou triple liaison entre atomes. Dans ce cas, la première est dans l'axe, et la suivante passe au dessus et au dessous de l'axe, et la troisième à 90° de la seconde. toujours en raison du principe d'exclusion (mais tu n'as peut-être pas encore abordé cela...)
Dernière modification par Resartus ; 27/11/2016 à 10h50.
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Les doublets non liants servent à déterminer la forme de la molécule. On les considère comme jouant le même rôle que les doublets liants. le cas le plus fréquent est celui où l'atome central est entouré de 4 doublets. Mais ces doublets peuvent être liants, comme dans CH4, auquel cas les doublets se repoussent au maximum et font qu'ils se dirigent dans l'espace comme si le Carbone était au centre d'un tétraèdre, et que le centre de chaque doublet est à un sommet du tétraèdre. D'habitude on représente le tétraèdre comme une pyramide à base triangulaire.
Si l'un des doublets n'est pas liant, comme dans NH3, les doublets se repoussent de lamelle manière. Mais seuls trois de ces doublets servent à crocher un atome H. Tu dessines le même tétraèdre, avec C au centre. Il y a trois liaisons dirigées vers le triangle de base. La molécule est formée d'atomes H dont les noyaux sont situés en-dessous du Carbone, et d'un doublet dont le milieu est situé au-dessus de l'atome C.
Si deux des quatre doublets ne sont pas liants, comme dans H2O, c'est pareil. Tu prends le dessin précédent, tu remplaces l'atome central N par O, et tu enlèves l'un des trois noyaux des atomes H de base. Mais tu laisses les doublets à leur place. Cela forme H2O, avec un atome O porteur de deux doublets non partagés.
Dans la représentation de Cram, on considère que le tétraèdre est comme suspendu dans l'espace par le doublet situé au-dessus de l'atome central (C ou N ou O). Prenons le cas de CH4. On imagine que la liaison C-H verticale est dans le plan du tableau noir. On fait pivoter par la pensée le reste de la molécule autour de cet axe vertical jusqu'à ce que l'un des doublets, ou l'une des liaisons C-H se place aussi dans le plan du tableau noir, et un peu à droite de C. On dessine alors l'atome C avec ces deux liaisons avec deux traits. Cela forme comme la lettre V. Il reste deux liaisons C-H, dont l'une vient devant le plan et l'autre part derrière. On les ajoute sur le même dessin comme si on les photographiait. Mais pour indiquer que la 3ème liaison vient devant, on la représente avec un trait qui devient très épais en direction de l'observateur. Et pour indiquer que la 4ème liaison va derrière, on la représente en traitillé, comme si elle s'enfonçait dans un brouillard lointain.
OK ?
