Fiche de révision : Liaison covalente et modèle de Lewis

📋 Plan du Cours

1. Types de liaisons covalentes
2. Caractéristiques des liaisons covalentes
3. Valence et structures de Lewis
4. Méthode VSEPR et géométrie
5. Géométrie et polarité moléculaire

📖 1. Types de liaisons covalentes

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison covalente : Mise en commun de deux électrons entre deux atomes.

📝 Points essentiels

📌 Une liaison covalente normale résulte de la mise en commun d’un électron fourni par chacun des deux atomes, tandis qu’une liaison covalente dative ou de coordination utilise un doublet fourni par un seul atome.

• Seuls les électrons de valence interviennent dans la formation des liaisons covalentes.

💡 Astuce mémo

Normale : partage ; dative : don du doublet

📖 2. Caractéristiques des liaisons covalentes

🔑 Notions clés & Définitions

• Électronégativité : Capacité d’un atome à attirer vers lui les électrons des autres atomes avec lesquels il forme des liaisons covalentes.

★ À maîtriser

• Une liaison covalente peut être simple, double ou triple selon le nombre de doublets liants partagés.

• Une liaison covalente simple est toujours une liaison σ, tandis qu’une liaison covalente double est composée d’une liaison σ et d’une liaison π.

• Une liaison covalente apolaire possède un doublet symétrique, tandis qu’une liaison covalente polaire possède un doublet asymétrique et un dipôle permanent μ exprimé en debye (D).

Compléments

• La longueur et l’énergie de dissociation de quelques liaisons sont H-H : 74 pm et 436 kJ.mol⁻¹, C-H : 109 pm et 415 kJ.mol⁻¹, C-C : 154 pm et 345 kJ.mol⁻¹, C-O : 143 pm et 356 kJ.mol⁻¹, et C=C : 134 pm et 615 kJ.mol⁻¹.

• La liaison π est plus fragile que la liaison σ.

💡 Astuce mémo

σ solide et axiale, π plus fragile et latérale

📖 3. Valence et structures de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Valence : Nombre de liaisons covalentes que peut former un atome.

★ À maîtriser

📌 Selon la règle de l’octet, un atome forme les liaisons nécessaires pour compléter sa couche de valence jusqu’à huit électrons.

• Les valences normales sont:

  • H est monovalent
  • C est tétravalent
  • N est trivalent
  • O est divalent
  • F est monovalent

• 🔄 La représentation de Lewis consiste à: représenter les électrons de valence de tous les atomes, représenter les doublets liants, représenter les doublets non-liants

Compléments

📌 La règle de l’octet est toujours vraie pour les éléments des deux premières périodes et pour les atomes périphériques, tandis que l’hypervalence permet à un atome, souvent central dans une structure complexe, de former plus de liaisons que prévu par l’octet.

💡 Astuce mémo

H-C-N-O-F : 1-4-3-2-1 liaisons

📖 4. Méthode VSEPR et géométrie

🔑 Notions clés & Définitions

• Méthode VSEPR : Pour Valence Shell Electron Pair Repulsion, détermine la géométrie en considérant la répulsion des doublets électroniques de la couche de valence.

★ À maîtriser

• Dans la notation VSEPR AXₙEₚ, A désigne l’atome central, Xₙ le nombre d’atomes reliés à l’atome central et Eₚ le nombre de doublets non-liants sur l’atome central.

• Deux, trois et quatre directions électroniques correspondent respectivement aux géométries linéaire, triangulaire et tétraédrique.

Compléments

• Les doublets non-liants sont invisibles dans la géométrie observée des molécules.

💡 Astuce mémo

Doublets électroniques → répulsions → géométrie moléculaire

📖 5. Géométrie et polarité moléculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule polaire : Si les positions moyennes des charges partielles positives et négatives ne sont pas confondues.

📝 Points essentiels

• CH₄ possède une géométrie tétraédrique, NH₃ une géométrie pyramidale et H₂O une géométrie coudée en V.

📌 CO₂ est une molécule apolaire, tandis que H₂O est une molécule polaire.

💡 Astuce mémo

CO₂ apolaire, H₂O polaire

📊 Tableaux de synthèse

Géométrie de quelques molécules