Corrigés des exercices
77
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
L’interprétation de cette géométrie est que la paire non liante reste au voisinage de Xe, dans une
zone déterminée. Repoussant les paires liantes, elle provoque l’allongement des liaisons Xe–F β
voisines ainsi que la déformation des angles
. La géométrie de base reste celle d’un édifice
symbolisé par AX 6 (octaèdre), ce qui traduit l’absence d’influence de la paire non liante sur la
géométrie de base de l’édifice.
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 3.5
z L’existence de certains dérivés du xénon, gaz noble et inerte. Bien que naturellement
entouré d’un octet d’électrons, le xénon est donc réactif dans des conditions appropriées.
z La forme de XeF 6 n’est pas correctement prévue par la méthode VSEPR, et constitue une
exception.
3.6** Formation d’une liaison de covalence dative et stéréochimie
a) En utilisant la méthode développée dans les exercices 3.3 à 3.5, on conclut que NH 3 (AX 3 E)
a une forme pyramidale, et que AlH 3 (AX 3 ) a la forme d’un triangle équilatéral. La règle de
l’octet n’est pas vérifiée pour Al, entouré de trois paires au lieu de quatre. On dit qu’il possède
une lacune électronique, notée .
Plus précisément, Al (Z = 13), dont la configuration électronique est [Ne] 3s 2 3p 1 , subit une
excitation et une hybridation sp 2 . L’orbitale 3p z est non hybridée :
↑↓ ↑↓↑↓↑↓ Ö ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ Ö ↑↓↑↓↑↓ ↑↓
3s
2
3p
1
3s
1
3p
2
sp
2
3p z
La lacune électronique est donc l’orbitale vacante 3p z , perpendiculaire au plan de la molécule. Les
schémas ci-dessous représentent NH 3 dont la paire non liante est grisée, et la molécule plane
AlH 3 , dont l’orbitale vacante est représentée en blanc.
b) La configuration électronique de H étant : 1s
1
, l’ion hydrogène H
+ (1s
0 ) possède une lacune
électronique qui est son orbitale sphérique vacante 1s. Quant à l’ion hydrure H
– (1s
2 ), il porte
une paire libre. Par conséquent :
– lors de la réaction :
H 3 N | + H
+
→ NH 4
+
il s’établit une liaison de covalence dative entre NH 3 (donneur du doublet) et H
+ (accepteur de
doublet en raison de la lacune électronique).
– lors de la réaction :
H 3 Al + | H – → AlH 4
–
il s’établit, de façon analogue, une liaison de covalence dative entre l’ion hydrure H – (donneur du
doublet) et AlH 3 (accepteur de doublet).
F α XeF β
H
H
H
N
Al
H
H
H
77
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
L’interprétation de cette géométrie est que la paire non liante reste au voisinage de Xe, dans une
zone déterminée. Repoussant les paires liantes, elle provoque l’allongement des liaisons Xe–F β
voisines ainsi que la déformation des angles
. La géométrie de base reste celle d’un édifice
symbolisé par AX 6 (octaèdre), ce qui traduit l’absence d’influence de la paire non liante sur la
géométrie de base de l’édifice.
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 3.5
z L’existence de certains dérivés du xénon, gaz noble et inerte. Bien que naturellement
entouré d’un octet d’électrons, le xénon est donc réactif dans des conditions appropriées.
z La forme de XeF 6 n’est pas correctement prévue par la méthode VSEPR, et constitue une
exception.
3.6** Formation d’une liaison de covalence dative et stéréochimie
a) En utilisant la méthode développée dans les exercices 3.3 à 3.5, on conclut que NH 3 (AX 3 E)
a une forme pyramidale, et que AlH 3 (AX 3 ) a la forme d’un triangle équilatéral. La règle de
l’octet n’est pas vérifiée pour Al, entouré de trois paires au lieu de quatre. On dit qu’il possède
une lacune électronique, notée .
Plus précisément, Al (Z = 13), dont la configuration électronique est [Ne] 3s 2 3p 1 , subit une
excitation et une hybridation sp 2 . L’orbitale 3p z est non hybridée :
↑↓ ↑↓↑↓↑↓ Ö ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ Ö ↑↓↑↓↑↓ ↑↓
3s
2
3p
1
3s
1
3p
2
sp
2
3p z
La lacune électronique est donc l’orbitale vacante 3p z , perpendiculaire au plan de la molécule. Les
schémas ci-dessous représentent NH 3 dont la paire non liante est grisée, et la molécule plane
AlH 3 , dont l’orbitale vacante est représentée en blanc.
b) La configuration électronique de H étant : 1s
1
, l’ion hydrogène H
+ (1s
0 ) possède une lacune
électronique qui est son orbitale sphérique vacante 1s. Quant à l’ion hydrure H
– (1s
2 ), il porte
une paire libre. Par conséquent :
– lors de la réaction :
H 3 N | + H
+
→ NH 4
+
il s’établit une liaison de covalence dative entre NH 3 (donneur du doublet) et H
+ (accepteur de
doublet en raison de la lacune électronique).
– lors de la réaction :
H 3 Al + | H – → AlH 4
–
il s’établit, de façon analogue, une liaison de covalence dative entre l’ion hydrure H – (donneur du
doublet) et AlH 3 (accepteur de doublet).
F α XeF β
H
H
H
N
Al
H
H
H