664 Chapitre 24
Molécules et solvants
2. La formule de Lewis du trioxyde de soufre se construit de manière similaire avec un nombre de doublets
à répartir ND =
6×4
2
= 12. On aboutit à 6 doublets associés au soufre.
O S
O
O
3. Dans l’ion sulfate SO
2–
4 , il y a ND =
6×5+2
2
= 16 doublets à répartir. Les répartitions permettant le
respect de la règle de l’octet pour les atomes d’oxygène et la minimisation des charges formelles font
apparaître deux liaisons doubles. On peut aussi obtenir l’ion sulfate SO
2–
4 à partir de SO 3 en ajoutant
une liaison avec un atome d’oxygène. Voici une formule de Lewis possible :
O S
O
O
O
La symétrie de la molécule ne permet pas d’attribuer les charges négatives à deux atomes d’oxygène
en particulier. Il faut donc envisager des formes mésomères équivalentes, par exemple :
O S
O
O
O
On peut écrire ainsi 6 formes mésomères. La théorie quantique prédit en effet une délocalisation des
électrons excédentaires sur les quatre atomes d’oxygène.
4. Le plus simple est de déduire l’ion thiosulfate de l’ion sulfate en remplaçant un atome d’oxygène par
un atome de soufre. Voici une forme de Lewis :
O S
O
S
O
Des formes mésomères se déduisent de celle-ci, si bien que les deux charges formelles −1 sont en moyenne
réparties sur les 3 atomes d’oxygène et l’atome de soufre périphérique.
Exercice 24.6
1. Dans le dioxyde de carbone, l’oxygène étant plus électronégatif que le carbone, chaque liaison C O
possède un moment dipolaire dirigé de l’oxygène vers le carbone. Ces deux moments sont égaux en
norme. Un moment dipolaire total nul ne peut s’expliquer que par une géométrie linéaire : les trois
atomes sont alignés si bien que les deux vecteurs moments dipolaires sont opposés (voir figure ci-après).
2. Dans le tétrachlorure de carbone, le chlore étant plus électronégatif que le carbone, chacune des quatre
liaisons C Cl possède un moment dipolaire dirigé du chlore vers le carbone. Ces quatre moments sont
égaux en norme. Le centre du tétraèdre (occupé par l’atome de carbone) étant le barycentre des quatre
sommets, la somme des quatre vecteurs moments dipolaires est nulle. Pour cette raison, la molécule
CCl 4 ne possède pas de moment dipolaire (voir figure ci-après).
Dans le chloroforme, la liaison C H possède un faible moment dipolaire dirigé du carbone vers l’hydrogène (plus petit que le moment dipolaire chlore-carbone). La somme des trois vecteurs moments
dipolaires est non nulle, dirigée du carbone vers l’hydrogène (voir figure ci-après).
3. Dans l’ammoniac, chacune des trois liaisons N H possède un moment dipolaire dirigé de l’azote vers
l’hydrogène. La somme de ces trois vecteurs est non nulle, ce qui explique le moment dipolaire résultant
de la molécule (voir figure ci-après).
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Molécules et solvants
2. La formule de Lewis du trioxyde de soufre se construit de manière similaire avec un nombre de doublets
à répartir ND =
6×4
2
= 12. On aboutit à 6 doublets associés au soufre.
O S
O
O
3. Dans l’ion sulfate SO
2–
4 , il y a ND =
6×5+2
2
= 16 doublets à répartir. Les répartitions permettant le
respect de la règle de l’octet pour les atomes d’oxygène et la minimisation des charges formelles font
apparaître deux liaisons doubles. On peut aussi obtenir l’ion sulfate SO
2–
4 à partir de SO 3 en ajoutant
une liaison avec un atome d’oxygène. Voici une formule de Lewis possible :
O S
O
O
O
La symétrie de la molécule ne permet pas d’attribuer les charges négatives à deux atomes d’oxygène
en particulier. Il faut donc envisager des formes mésomères équivalentes, par exemple :
O S
O
O
O
On peut écrire ainsi 6 formes mésomères. La théorie quantique prédit en effet une délocalisation des
électrons excédentaires sur les quatre atomes d’oxygène.
4. Le plus simple est de déduire l’ion thiosulfate de l’ion sulfate en remplaçant un atome d’oxygène par
un atome de soufre. Voici une forme de Lewis :
O S
O
S
O
Des formes mésomères se déduisent de celle-ci, si bien que les deux charges formelles −1 sont en moyenne
réparties sur les 3 atomes d’oxygène et l’atome de soufre périphérique.
Exercice 24.6
1. Dans le dioxyde de carbone, l’oxygène étant plus électronégatif que le carbone, chaque liaison C O
possède un moment dipolaire dirigé de l’oxygène vers le carbone. Ces deux moments sont égaux en
norme. Un moment dipolaire total nul ne peut s’expliquer que par une géométrie linéaire : les trois
atomes sont alignés si bien que les deux vecteurs moments dipolaires sont opposés (voir figure ci-après).
2. Dans le tétrachlorure de carbone, le chlore étant plus électronégatif que le carbone, chacune des quatre
liaisons C Cl possède un moment dipolaire dirigé du chlore vers le carbone. Ces quatre moments sont
égaux en norme. Le centre du tétraèdre (occupé par l’atome de carbone) étant le barycentre des quatre
sommets, la somme des quatre vecteurs moments dipolaires est nulle. Pour cette raison, la molécule
CCl 4 ne possède pas de moment dipolaire (voir figure ci-après).
Dans le chloroforme, la liaison C H possède un faible moment dipolaire dirigé du carbone vers l’hydrogène (plus petit que le moment dipolaire chlore-carbone). La somme des trois vecteurs moments
dipolaires est non nulle, dirigée du carbone vers l’hydrogène (voir figure ci-après).
3. Dans l’ammoniac, chacune des trois liaisons N H possède un moment dipolaire dirigé de l’azote vers
l’hydrogène. La somme de ces trois vecteurs est non nulle, ce qui explique le moment dipolaire résultant
de la molécule (voir figure ci-après).
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