i
i
“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 153 — #161
i
i
i
i
i
i
MODÈLE DE LEWIS DES MOLÉCULES ET DES IONS
Il est à noter que l’atome central de la molécule ou de l’ion est en général en position centrale de la classification périodique (milieu du bloc p), voire dans le bas de la classification
périodique, ce qui autorise le phénomène d’hypervalence (vide infra).
2.8 Représentation de LEWIS des molécules simples
La représentation de LEWIS de la molécule indique tous les électrons de valence de manière
à respecter, autant que faire se peut, la règle de l’octet pour tous les atomes (éventuellement
du duet pour l’hydrogène). Cependant, donner la représentation de LEWIS suppose connu
l’enchaînement des atomes dans la molécule. Il n’existe pas de méthode permettant d’établir
cet enchaînement. Seules des techniques physiques (souvent spectroscopiques) ou chimiques
permettent de le savoir. Par exemple, pour la molécule d’eau H 2 O :
• l’enchaînement est H–O–H (il n’y en a pas d’autre possibilité ici) ;
• la molécule possède P V = 4 paires de valence ;
• chaque atome d’hydrogène est entouré d’une paire de valence : la règle du « duet » ne
permet pas de lui en attribuer plus ;
• l’atome d’oxygène est entouré de deux paires liantes.
Il faut donc compléter sa représentation par deux paires, qui sont donc ici non liantes, c’està-dire non partagées avec un autre atome. Ainsi, l’atome d’oxygène respecte bien la règle de
l’octet (figure 3.3).
O
H
H
FIGURE 3.3 – Représentation de LEWIS de la molécule d’eau
Représentations de LEWIS du méthane et du dichlore
Donner la représentation de LEWIS a) de la molécule de méthane CH 4 , b) de la molécule
de dichlore Cl 2 .
Réponse :
a) L’atome de carbone est un atome central, car les atomes d’hydrogène ne peuvent pas se
lier à plus d’un atome ; la molécule possède P V = 4 paires de valence ; l’atome de carbone
est entouré de quatre paires liantes. Il n’y a donc pas d’autres paires d’électrons à répartir.
L’atome de carbone respecte bien la règle de l’octet (voir figure ci-dessous).
b) La molécule de dichlore possède P V = 7 paires de valence. Une première sert à former la
liaison chlore-chlore ; il reste donc six paires de valence à répartir sur la molécule. Chaque
atome de chlore peut alors accepter trois paires de valence pour conduire à une représentation de LEWIS qui respecte bien la règle de l’octet pour chaque atome
Méthane :
C
H
H
H
H
Dichlore :
Cl Cl
Exercice résolu
153
i
“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 153 — #161
i
i
i
i
i
i
MODÈLE DE LEWIS DES MOLÉCULES ET DES IONS
Il est à noter que l’atome central de la molécule ou de l’ion est en général en position centrale de la classification périodique (milieu du bloc p), voire dans le bas de la classification
périodique, ce qui autorise le phénomène d’hypervalence (vide infra).
2.8 Représentation de LEWIS des molécules simples
La représentation de LEWIS de la molécule indique tous les électrons de valence de manière
à respecter, autant que faire se peut, la règle de l’octet pour tous les atomes (éventuellement
du duet pour l’hydrogène). Cependant, donner la représentation de LEWIS suppose connu
l’enchaînement des atomes dans la molécule. Il n’existe pas de méthode permettant d’établir
cet enchaînement. Seules des techniques physiques (souvent spectroscopiques) ou chimiques
permettent de le savoir. Par exemple, pour la molécule d’eau H 2 O :
• l’enchaînement est H–O–H (il n’y en a pas d’autre possibilité ici) ;
• la molécule possède P V = 4 paires de valence ;
• chaque atome d’hydrogène est entouré d’une paire de valence : la règle du « duet » ne
permet pas de lui en attribuer plus ;
• l’atome d’oxygène est entouré de deux paires liantes.
Il faut donc compléter sa représentation par deux paires, qui sont donc ici non liantes, c’està-dire non partagées avec un autre atome. Ainsi, l’atome d’oxygène respecte bien la règle de
l’octet (figure 3.3).
O
H
H
FIGURE 3.3 – Représentation de LEWIS de la molécule d’eau
Représentations de LEWIS du méthane et du dichlore
Donner la représentation de LEWIS a) de la molécule de méthane CH 4 , b) de la molécule
de dichlore Cl 2 .
Réponse :
a) L’atome de carbone est un atome central, car les atomes d’hydrogène ne peuvent pas se
lier à plus d’un atome ; la molécule possède P V = 4 paires de valence ; l’atome de carbone
est entouré de quatre paires liantes. Il n’y a donc pas d’autres paires d’électrons à répartir.
L’atome de carbone respecte bien la règle de l’octet (voir figure ci-dessous).
b) La molécule de dichlore possède P V = 7 paires de valence. Une première sert à former la
liaison chlore-chlore ; il reste donc six paires de valence à répartir sur la molécule. Chaque
atome de chlore peut alors accepter trois paires de valence pour conduire à une représentation de LEWIS qui respecte bien la règle de l’octet pour chaque atome
Méthane :
C
H
H
H
H
Dichlore :
Cl Cl
Exercice résolu
153