Fiche de révision : Des atomes aux molécules

📋 Plan du Cours

1. Association des atomes et stabilité
2. Nature et orbitales de la liaison covalente
3. Modèle de Lewis
4. Construction des structures de Lewis
5. Géométrie moléculaire et théorie VSEPR

📖 1. Association des atomes et stabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison covalente : Résulte de la mise en commun de deux électrons entre deux atomes.

★ À maîtriser

📌 Les atomes s’associent pour atteindre la configuration électronique stable des gaz rares, avec un duet pour l’hydrogène ou un octet pour les autres atomes.

Compléments

📌 Une liaison est dite de nature covalente lorsque la différence d’électronégativité entre les deux atomes est inférieure à 1,7.

💡 Astuce mémo

Association des atomes → couche de valence complète → stabilité

📖 2. Nature et orbitales de la liaison covalente

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison simple : Liaison σ obtenue par recouvrement axial d’orbitales atomiques de type s ou p.
• Double liaison : Constituée d’une liaison σ et d’une liaison π.

★ À maîtriser

• Une liaison covalente résulte du recouvrement d’orbitales atomiques qui donne naissance à des orbitales moléculaires.

Compléments

• La liaison σ provient d’un recouvrement axial, tandis que la liaison π provient d’un recouvrement latéral d’orbitales p.

💡 Astuce mémo

Recouvrement axial = σ ; recouvrement latéral = π

📖 3. Modèle de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Notation de Lewis : Représentation abrégée des molécules dans laquelle seuls les électrons de la couche de valence sont représentés.
• Doublet liant : Constitué de deux électrons qui assurent la formation d’une liaison.
• Doublet non-liant : Constitué de deux électrons situés dans la même orbitale atomique et ne formant pas de liaison.

📝 Points essentiels

• La structure électronique comportant quatre doublets d’électrons autour d’un atome, soit un octet, est particulièrement stable comme celle des gaz rares.

💡 Astuce mémo

Une molécule dessinée avec ses électrons de valence visibles

📖 4. Construction des structures de Lewis

★ À maîtriser

• Pour construire une structure de Lewis, il faut identifier les liaisons entre les atomes, les doublets non-liants et les orbitales vacantes.

• Dans H₂, chaque atome d’hydrogène atteint le duet de l’hélium grâce à une liaison covalente simple.

• Dans NH₃, l’atome d’azote forme trois liaisons avec des atomes d’hydrogène et possède un doublet non-liant.

Compléments

• Dans Cl₂, chaque atome de chlore est entouré de huit électrons et atteint l’octet.

💡 Astuce mémo

H₂ → Cl₂ → NH₃ : duet puis octet

📖 5. Géométrie moléculaire et théorie VSEPR

🔑 Notions clés & Définitions

• Théorie VSEPR : La théorie VSEPR, ou théorie de Gillespie, prédit la géométrie des molécules et des ions moléculaires en éloignant au maximum les paires d’électrons autour de l’atome central.

★ À maîtriser

• 🔄 L’application de la VSEPR suit trois étapes:

  1. Établir la structure de Lewis
  2. Compter les doublets liants X et non-liants E autour de l’atome central A
  3. Déterminer la forme AXmEn

• Les doublets non-liants occupent davantage d’espace autour de l’atome central que les doublets liants et modifient ainsi les angles de liaison.

• La géométrie AX₄ est tétraédrique avec un angle de liaison de 109,5°, tandis que AX₂ est linéaire avec un angle de 180°.

• AX₃ est triangulaire avec un angle de 120°, AX₂E est coudée avec un angle inférieur à 120°, AX₃E est une pyramide à base triangulaire avec un angle inférieur à 109,5°, et AX₂E₂ est coudée avec un angle inférieur à 109,5°.

Compléments

📌 Dans le comptage VSEPR, une liaison double ou triple est comptabilisée comme une liaison simple.

• Les principales géométries VSEPR sont:
  • Linéaire
  • Triangulaire
  • Tétraédrique
  • Bipyramide trigonale
  • Octaédrique

💡 Astuce mémo

Répulsions des doublets → éloignement maximal → géométrie moléculaire

📊 Tableaux de synthèse

Correspondance VSEPR et géométrie