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1eSTL Chap 3 : Schéma de Lewis
mercredi 11 octobre 2023, par
Les électrons de valence correspondent à la totalité des électrons de la couche électronique externe (la dernière à avoir été remplie), notée en caractères gras sur l’exemple.
L’atome d’azote N (Z = 7) a pour configuration électronique 1s2 2s2 2p3.
Avec les notation de l’ancien programme, on écrit (K)2(L)5, en fait K correspond à la couche 1, L correspond à la couche 2.
La représentation (ou formule) de Lewis permet de visualiser la répartition les électrons de valence de chacun des atomes d’un édifice chimique (molécule ou ion).
La liaison covalente résulte de la mise en commun d’un électron de valence par chacun des deux atomes engagés pour former cette liaison. Les liaisons covalentes sont représentées par un trait dessiné entre les deux atomes.
Les doublets non liants (qui ne servent pas à faire de liaisons covalentes) sont représentés par des traits disposés autour de l’atome concerné.
Exemples de molécules et d’ions en représentation de Lewis :
- Formules Lewis
VSEPR :
La géométrie adoptée par une molécule est celle dans laquelle les doublets d’électrons (liants et non-liants) sont les plus éloignés les uns des autres.
Soit A : un atome central donné.
n : le nombre d’atomes X liés à A
m : le nombre de doublets non liants E portés par A
noté d’une façon générale AXnEm
- vsepr1
Certains édifices possèdent une structure favorable à la délocalisation des doublets d’électrons de valence et non liants. Dans ce cas, plusieurs formulations de Lewis sont plausibles, les électrons passant continument d’une forme à l’autre. Ces différentes représentations sont appelées : formes mésomères.
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Pour l’ion carbonate, avec trois atomes O, on peut envisager 3 possibilités différentes pour la double liaison. |
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Une analyse fine de la structure géométrique des ions carbonates montre que les 3 liaisons carbone-oxygène ont la même longueur, et sont chacune un peu plus longues qu’une liaison covalente double. De plus, les 3 angles valent 120°, et non 125° et 110°. L’ion carbonate est en réalité une sorte de moyenne des 3 formes mésomères. |
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On peut faire le même genre de remarque pour l’ion nitrate qui a lui aussi une structure triangulaire plane bien que chaque forme mésomère, prise individuellement, ne soit pas si régulière que ça. |
Extraits du programme 2019 pour spécialité physique chimie mathématiques de la 1 STL
Schéma de Lewis d’une molécule ou d’un ion.Théorie VSEPR.
Interpréter ou établir le schéma de Lewis de molécules ou d’ions contenant des doublets liants, doublets non-liants, doubles liaisons, triples liaisons.
Utiliser la théorie VSEPR pour déterminer la géométrie d’espèces de formules chimiques AXnEm, avec n+m ⩽4, l’atome central étant donné.
Écrire des formes mésomères des ions nitrate et carbonate pour interpréter leur géométrie.
Capacité numérique : utiliser un logiciel de représentation moléculaire pour visualiser une molécule.
