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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 151 — #159
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MODÈLE DE LEWIS DES MOLÉCULES ET DES IONS
Tous ces composés possèdent 2 + 6 = 8 électrons de valence (2 pour la sous-couche s et 6
pour la sous-couche p). Cet ensemble s’appelle un octet. Ce nombre huit correspond en fait
au remplissage total des électrons s et p de la n ieme couche de l’atome de la n ieme période
(figure 3.1).
2.4 Partage des électrons de valence ; symbolisme de LEWIS
L’idée de LEWIS est que l’échange des électrons de valence des atomes est à la base de la
force intramoléculaire qui lie les atomes entre eux au sein d’une molécule. Il développe la
notion de liaison interatomique. Le choix du symbole est simple : si deux atomes A et B
d’une molécule sont en interaction par le biais de deux de leurs électrons de valence, alors
on les représente tel que sur la figure 3.2 :
A—B
FIGURE 3.2 – Symbole de LEWIS de la liaison entre deux atomes A et B.
Le trait symbolise le partage de deux électrons entre les atomes A et B. Il se peut que
ces atomes partagent plus de deux électrons ; nous verrons plus loin comment traiter ces cas.
L’apport des électrons de valence peut ne pas avoir été « équitable ». Il est possible que lors de
la formation de la molécule, ce soit l’atome A qui ait apporté les deux électrons et B aucun, ou
encore que chacun ait apporté un électron. Une fois la molécule construite, les électrons étant
des particules indiscernables, il est impossible de savoir de quel atome est issu un électron.
On garde donc un symbole symétrique entre les atomes A et B, ne permettant pas de trancher.
La notion de charge formelle qui sera vue ultérieurement permet de préciser les différentes
contributions. D’autres symboles seront vus par la suite, complétant la représentation de
LEWIS des molécules.
2.5 Règle de l’octet
L’observation d’une configuration électronique particulière pour les composés monoatomiques stables a conduit à établir la règle de l’octet :
Pour la plupart des composés stables constitués d’atomes des blocs s et p, chaque atome
partage autant d’électrons que nécessaire pour s’entourer de son octet.
Cette règle n’est pas universelle, mais elle rend bien compte de la construction de très nombreuses molécules. Elle comporte des exceptions importantes :
• les composés déficients en électrons pour lesquels des atomes s’entourent de moins d’un
octet d’électrons,
• les composés hypervalents pour lesquels des atomes s’entourent de plus d’un octet d’électrons.
L’étude de ces composés est réalisée plus loin dans le cours. Remarquons que les atomes de
la première période de la classification périodique (H et He) ne sont pas régis par la règle de
l’octet mais par la règle du « duet » (deux électrons), car la couche de valence de ces atomes
est 1s qui ne peut contenir que deux électrons.
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Tous ces composés possèdent 2 + 6 = 8 électrons de valence (2 pour la sous-couche s et 6
pour la sous-couche p). Cet ensemble s’appelle un octet. Ce nombre huit correspond en fait
au remplissage total des électrons s et p de la n ieme couche de l’atome de la n ieme période
(figure 3.1).
2.4 Partage des électrons de valence ; symbolisme de LEWIS
L’idée de LEWIS est que l’échange des électrons de valence des atomes est à la base de la
force intramoléculaire qui lie les atomes entre eux au sein d’une molécule. Il développe la
notion de liaison interatomique. Le choix du symbole est simple : si deux atomes A et B
d’une molécule sont en interaction par le biais de deux de leurs électrons de valence, alors
on les représente tel que sur la figure 3.2 :
A—B
FIGURE 3.2 – Symbole de LEWIS de la liaison entre deux atomes A et B.
Le trait symbolise le partage de deux électrons entre les atomes A et B. Il se peut que
ces atomes partagent plus de deux électrons ; nous verrons plus loin comment traiter ces cas.
L’apport des électrons de valence peut ne pas avoir été « équitable ». Il est possible que lors de
la formation de la molécule, ce soit l’atome A qui ait apporté les deux électrons et B aucun, ou
encore que chacun ait apporté un électron. Une fois la molécule construite, les électrons étant
des particules indiscernables, il est impossible de savoir de quel atome est issu un électron.
On garde donc un symbole symétrique entre les atomes A et B, ne permettant pas de trancher.
La notion de charge formelle qui sera vue ultérieurement permet de préciser les différentes
contributions. D’autres symboles seront vus par la suite, complétant la représentation de
LEWIS des molécules.
2.5 Règle de l’octet
L’observation d’une configuration électronique particulière pour les composés monoatomiques stables a conduit à établir la règle de l’octet :
Pour la plupart des composés stables constitués d’atomes des blocs s et p, chaque atome
partage autant d’électrons que nécessaire pour s’entourer de son octet.
Cette règle n’est pas universelle, mais elle rend bien compte de la construction de très nombreuses molécules. Elle comporte des exceptions importantes :
• les composés déficients en électrons pour lesquels des atomes s’entourent de moins d’un
octet d’électrons,
• les composés hypervalents pour lesquels des atomes s’entourent de plus d’un octet d’électrons.
L’étude de ces composés est réalisée plus loin dans le cours. Remarquons que les atomes de
la première période de la classification périodique (H et He) ne sont pas régis par la règle de
l’octet mais par la règle du « duet » (deux électrons), car la couche de valence de ces atomes
est 1s qui ne peut contenir que deux électrons.
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