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angle des liaisons la molécule d'eau



  1. #1
    oxycryo

    angle des liaisons la molécule d'eau


    ------

    bonjours à toutes et tous

    je ne suis pas chimiste, et je ne suis pas sûr que cette question soit au bon endroit, elle me semble à la limites entre physique et chimie
    donc...

    Comment fait-on pour calculer/retrouver la valeur de l'angle des liaisons interatomique des deux atomes d'hydrogènes lié à la molécule d'oxygène et valant 104.45° ?

    en vous remerciant par avance

    -----
    libera me : ungoogled chromium, e.foundation (anti-droid)

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  3. #2
    Patzewiz

    Re : angle des liaisons la molécule d'eau

    Un calcul exact relève de la chimie quantique, il nécessite l'utilisation d'un programme prenant en compte les équations adaptées. Une première approximation consiste à considérer que les deux liaisons et les deux doublets non liants se répartissent selon une géométrie tétraédrique (hybridation sp3 de l'atome d'oxygène) ce qui donne un angle de 109°28. Le passage à un angle plus faible entre les liaisons s'explique par une répulsion plus forte entre les doublets libres.
    Expérimentalement, on peut déterminer la structure de la glace et donc celle de la molécule d'eau par diffraction de neutrons.
    Que sais-je?

  4. #3
    mach3
    Modérateur

    Re : angle des liaisons la molécule d'eau

    Citation Envoyé par Patzewiz Voir le message
    Expérimentalement, on peut déterminer la structure de la glace et donc celle de la molécule d'eau par diffraction de neutrons.
    Est-on sûr que l'angle est exactement le même selon l'état physique ? Les interactions intermoléculaires (liaisons hydrogènes surtout) pourraient-elles modifier légèrement l'angle ? Dans ce cas la diffraction de neutrons donnerait l'angle pour la structure cristalline analysée, mais pas pour l'eau liquide, vapeur ou même pour une autre glace. Je ne sais pas si la diffraction de neutrons a été appliquée aux différents polymorphes de la glace et si on observe une variation de l'angle entre les différentes structures...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  5. #4
    mach3
    Modérateur

    Re : angle des liaisons la molécule d'eau

    Bon, je me réponds moi-même :

    https://www.nature.com/articles/294432a0

    Citation Envoyé par W. F. Kuhs et al.
    Similarly, the tetrahedral H—O—H bond angle in ice Ih differs considerably from the value observed in the vapour phase
    Question auxiliaire, comment fait-on pour "observer" la valeur de l'angle pour la phase vapeur ?... Je n'ai pas encore trouvé

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    oxycryo

    Re : angle des liaisons la molécule d'eau

    Un calcul exact relève de la chimie quantique, il nécessite l'utilisation d'un programme prenant en compte les équations adaptées. Une première approximation consiste à considérer que les deux liaisons et les deux doublets non liants se répartissent selon une géométrie tétraédrique (hybridation sp3 de l'atome d'oxygène) ce qui donne un angle de 109°28. Le passage à un angle plus faible entre les liaisons s'explique par une répulsion plus forte entre les doublets libres.
    Expérimentalement, on peut déterminer la structure de la glace et donc celle de la molécule d'eau par diffraction de neutrons.

    wep, en gros ça ce calcul sur un coin de nappe... et c'est pas hyper précis... hm... c'est normal avec la quantique d'avoir ce genre d'incertitude compartivement à l'expérimentation ?? parceque je m'attendais a une précision assez diabolique sur le sujet... enfin quantique...

    je te remercie grandement je me coucherais un peu moins bête

  8. #6
    Patzewiz

    Re : angle des liaisons la molécule d'eau

    Les logiciels de chimie quantique donnent certainement une valeur précise pour l'angle. Le modèle tétraédrique n'est lui qu'une simple description géométrique qui ne peut donner une valeur précise.

    En cherchant "water structure" sur Google Scholar on peut consulter plusieurs pages d'un livre donnant une partie des informations recherchées: "The structure and properties of water" par D. Eisenberg and W. Kauzmann, Oxford University Press (version 2006). On a la réponse pour la détermination en phase vapeur, c'est de la spectroscopie vibrationnelle, un extrait de la page 4 ci-dessous:
    Nom : H2O-structure.PNG
Affichages : 38
Taille : 121,8 Ko
    D'autres extraits du même livre montrent que des calculs théoriques ont été effectués dès les années 1940 avec des modèles électrostatiques contraints par le moment dipolaire de la molécule puis à partir des années 1950 avec des calculs de fonctions d'onde et des densités électroniques en résultant.
    Que sais-je?

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