Géométrie des molécules simples

De Lewis à la géométrie:
Doublets, tétraèdres…

Dans le manuel
Chapitre 6 cours pas mal exercices bof.
13 page 105 un peu creux.
Voir en particulier le paragraphe 3 page 121 sur la Réaction photochimique.
Exercices : 6,7,8 p123
Suite 16,17,18,19 p 125

Nombre de doublets
Combien de doublets (liants ou non liants) autour d’un atome de Z>4?
Exemples C, N, O.
Connaître le nombre de « pattes » (doublets liants » et de doublets non-liants, pour chaque atome.

H

C

N

O

Cl

Br

Disposition des doublets
Les doublets sont placés le plus loin possible les uns des autres.
Les pointes des doublets forment un tétraèdre : une pyramide triangle.
Si la pyramide est régulière, une des pointes est toujours verticale.

L’angle entre les liaisons est de 109 °.
Seules deux liaisons sont dans un même plan. Un peu de maths dans la chimie
On place quatre points à la surface d’une sphère. Les points sont les bouts des doublets.
Ils sont le plus soin possible les uns des autres. Montrer que l’angle β entre deux liaison est tel que COS β=-1/3.
Montrer que β=109°

Calculs dans un tableur.

-0,333

1,910633236

-1/3 ACOS(-1/3) [rad]

109
ACOS(-1/3)
[degrés]

Représentation
La représentation de CRAM (1919-2001) permet de figurer les doublets qui ne sont pas dans le plan de la feuille.
C’est une forme de perspective.

Exemple du méthane
Les liaisons traits sont dans le plan de la feuille.
H

C

H

H
H

Tentative de tétraèdre

H

C

H

H
H

Exemple de l’ammoniac NH3
H

N

H
H

Type de géométrie
Un atome de carbone à 4 liaisons distinctes
(pas de double liaison) a une géométrie tétraèdrique. Exemple de l’ammoniac NH3

N

H
H
H

Géométrie
L’atome d’azote à une géométrie pyramidale
(à base triangle) (c’est un autre tétraèdre, mais il ne faut pas le dire).

Exemple de l’eau

H

O

H

La géométrie
La géométrie est dite