hapitre 9 Les molécules I. orps pur et mélange A. orps pur : constitués d une seule espèce chimique, on le représente par une formule Exemples de corps purs simples : 2, le dihydrogène ; 2, le dioxygène ; 3, l ozone Exemples de corps purs composés : 2, l eau distillée ; al le chlorure de sodium (le sel) B. Mélange : constitué d espèces chimiques différentes Presque tous les médicaments sont des mélanges, le plus souvent un principe actif (ce qui a un effet thérapeutique) est mélangé à des excipients qui servent à faciliter la prise. (cf doc 8 page 130) La formulation indique les proportions des constituants du mélange. II. Formules de quelques molécules 1 Molécule de dihydrogène 2 Un atome d hydrogène seul n a pas la structure électronique d un gaz noble. Deux atomes d hydrogène s unissent pour mettre en commun leurs électrons. haque atome d hydrogène a ainsi dans son voisinage 2 électrons, c est la structure électronique de l hélium: La molécule de dihydrogène est plus stable que les 2 atomes séparés. D une part les noyaux s attirent pour mettre en commun leurs électrons. D autre part les noyaux se repoussent car tous deux sont chargés + Il y a une distance d équilibre. Une telle liaison est dite liaison covalente. Les 2 électrons mis en commun sont représentés par L atome d hydrogène est monovalent, il n établit qu une seule liaison covalente. 2 molécule de dichlore formule électronique du chlore : l (K) 2 (L) 8 (M) 7 Sur sa couche externe chaque atome de chlore dispose de 7 électrons. n le note: l. est la représentation de Lewis de l atome de chlore. Le trait représente un doublet d électrons et le point un électron seul, dit électron célibataire. Pour arriver à la structure électronique de l argon, 2 atomes de chlore mettent en commun chacun un électron. Formule de Lewis du dichlore l l Souvent on ne note pas les doublets d électrons non liants, on obtient la formule développée de la molécule de dichlore qui est alors notée l l L atome de chlore, comme tous les halogènes est monovalent, il n établit qu une seule liaison covalente.
3 molécule de dioxygène : (K) 2 (L) 6 il y a 6 électrons périphériques, il en manque 2 pour arriver à la structure du néon. Formule de Lewis du dioxygène u = double liaison covalente Formule développée du dioxygène La covalence de l oxygène est de 2 car il y a 2 doublets mis en commun. n dit que l oxygène est divalent, il établit 2 liaisons covalentes. 4 molécule de diazote : (K) 2 (L) 5 il y a 5 électrons périphériques, il en manque 3 pour arriver à la structure du néon. u Formule de Lewis du diazote Formule développée du diazote triple liaison covalente La covalence de l azote est 3 puisqu il y a 3 doublets mis en commun. L azote est trivalent, il établit 3 liaisons covalentes. 5 molécule de chlorure d hydrogène l : (K) 1 il manque 1 électron pour arriver à la structure de l hélium l : (K) 2 (L) 8 (M) 7 il manque 1 électron pour arriver à la structure de l argon l u l et l sont monovalents Formule de Lewis du chlorure d hydrogène Formule développée du chlorure d hydrogène La covalence de la liaison est 1 car il y a 1 doublet mis en commun. Mais en fait ce doublet est plus attiré par l que par La liaison est polarisée d + d - l Liaison covalente polaire.
6 molécule d eau 2 : (K) 1 il manque 1 électron pour avoir la structure de l hélium : (K) 2 (L) 6 il manque 2 électron pour avoir la structure du néon L atome d oxygène échange deux liaisons covalentes, une avec chacun des atomes d hydrogène. Formule de Lewis de l eau u Formule développée de l eau Les doublets (liants et non liants) se repoussent et s orientent dans l espace de façon à être le plus loin possible les uns des autres. Les doublets non liants sont un peu plus répulsifs que les doublets liants. est la présence de doublets non liants sur l oxygène qui explique la forme coudée de la molécule d eau. Mais en fait les liaisons sont polarisées, on a : = 105 e qui explique que l eau soit un très bon solvant des composés ioniques. d - d+ 7 molécule d ammoniac 3 a besoin de 3 électrons pour avoir la structure du néon, il les obtient en échangeant 3 liaisons covalentes avec des atomes d hydrogène. Pyramide à base triangulaire. est la présence du doublet non liant qui explique que la molécule ne soit pas plane. = 107 La formule de Lewis ne cherche pas à représenter la géométrie, mais seulement les liaisons covalentes. ou Formule de Lewis de l ammoniac Formule développée de l ammoniac
8 molécule de méthane 4 [ est le plus simple des alcanes] a besoin de 4 électrons pour avoir la structure du néon, il les obtient en échangeant 4 liaisons covalentes avec des atomes d hydrogène. Le carbone est tétravalent. Les doublets liants se repoussent également : L atome de carbone est au centre d un tétraèdre. L atome de carbone est dit tétragonal. = 109 28 d = 109 pm représentation de ram Vers l arrière Vers l avant Dans le plan est une représentation dans l espace, un trait plein pour ce qui est dans le plan de la feuille, des pointillés pour ce qui est derrière et un triangle gras pour ce qui est en avant du plan de la feuille. Formule de Lewis du méthane. 9 molécule d éthylène 2 4 [ est le plus simple des alcènes] a besoin de 4 électrons pour avoir la structure du néon, il les obtient en échangeant 2 liaisons covalentes avec 2 atomes d hydrogène, et 2 liaisons covalentes avec l autre atome de carbone. = 120 = 120 L atome de carbone y est trigonal.
10 molécule d éthane 2 6 [ est le deuxième terme dans la série des alcanes.] a besoin de 4 électrons pour avoir la structure du néon, il les obtient en échangeant 3 liaisons covalentes avec 3 atomes d hydrogène, et 1 liaison covalente avec l autre atome de carbone. L atome de carbone y est tétragonal. Formule semi-développée : 3-3 Les liaisons avec les atomes d hydrogène ne sont pas représentées. Formule développée 11 molécule de dioxyde de carbone 2 a besoin de 2 électrons pour avoir la structure du néon et a besoin de 4 électrons pour avoir la structure du néon. Il les obtient en échangeant 2 liaisons covalentes avec chaque atome d oxygène. ou Formule de Lewis du dioxyde de carbone molécule linéaire = 180 d = = 116,2 pm L atome de carbone y est digonal. Formule développée du dioxyde de carbone 12. molécules de formule brute 4 10 butane 3-2 - 2-3 et méthylpropane 3 -- 3 3 es molécules sont isomères. Butane E b = 0 méthylpropane E b = -12 13. isomères de formule brute 2 6 éthanol 3-2 -et méthoxyméthane 3 -- 3 l éthanol est liquide, E b = 78,5 le méthoxyméthane (nom commercial : oxyde de méthyle) est gazeux E b = -24,9 il sert de gaz propulseur pour certains aérosols. 14. molécules de formule brute 2 7 éthylamine 3-2 - 2 et diméthylamine 3 -- 3 éthylamine liquide E b = 19 utilisé pour le raffinage du pétrole, l industrie du caoutchouc et comme intermédiaire de synthèse de colorants et de médicaments. Diméthylamine gaz à odeur de poisson avarié E b = 7 usages industriel : caoutchouc, tannins, détergents.