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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 182 — #190
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 3 – MODÈLE DE LEWIS DES MOLÉCULES ET DES IONS
Li H
Be H
H
B Br
Br
Br
B Br
Br
Br
B Br
Br
Br
etc.
Al N
Al N
Al Cl
Cl
Cl
Al Cl
Cl
Cl
Al Cl
Cl
Cl
etc.
Tous ces composés présentent des lacunes électroniques (deux pour le béryllium, une pour le bore et
l’aluminium). Les molécules qui présentent un doublet non liant sur l’atome adjacent à l’atome porteur
de la lacune peuvent être représentées sous une forme mésomère avec séparation de charges, cependant
moins apte à décrire la molécule.
2. La lacune portée par un atome d’aluminium peut être comblée par le doublet non liant d’un atome
de chlore d’une autre molécule. Ainsi par une réaction chimique (les formes représentées ne sont pas
des formes mésomères), on forme le dimère :
Al Cl
Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
Al
Cl
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
3.6 Molécule de fluorure d’hydrogène
Le moment dipolaire est décrit ici par une charge partielle +δ e sur l’atome d’hydrogène et −δ e sur
l’atome de fluor. Ainsi, le module µ du moment dipolaire de la molécule est de :
µ = δ ed(H − F)
ce qui conduit à la fraction de charge δ portée par chaque atome :
δ =
µ
ed(H − F)
ce qui donne numériquement :
δ =
1, 98.
1
3 .10 −29
(1, 60.10 −19 .91, 8.10 −12 )
= 0, 45.
3.7 Comparaison du fluorométhane et du trifluorométhane
1. Remarque préliminaire importante : dans un tétraèdre régulier, l’angle θ entre deux directions pointant du centre du tétraèdre vers un sommet est tel que le cosinus de l’angle est égal à −
1
3
. Le moment
dipolaire est porté par les éléments de symétrie de la molécule : dans les molécules de trifluorométhane et de fluorométhane, il est donc porté par l’axe de symétrie de révolution d’ordre 3, c’est-à-dire
la liaison C–H dans la molécule de trifluorométhane et la liaison C–F dans le fluorométhane.
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 3 – MODÈLE DE LEWIS DES MOLÉCULES ET DES IONS
Li H
Be H
H
B Br
Br
Br
B Br
Br
Br
B Br
Br
Br
etc.
Al N
Al N
Al Cl
Cl
Cl
Al Cl
Cl
Cl
Al Cl
Cl
Cl
etc.
Tous ces composés présentent des lacunes électroniques (deux pour le béryllium, une pour le bore et
l’aluminium). Les molécules qui présentent un doublet non liant sur l’atome adjacent à l’atome porteur
de la lacune peuvent être représentées sous une forme mésomère avec séparation de charges, cependant
moins apte à décrire la molécule.
2. La lacune portée par un atome d’aluminium peut être comblée par le doublet non liant d’un atome
de chlore d’une autre molécule. Ainsi par une réaction chimique (les formes représentées ne sont pas
des formes mésomères), on forme le dimère :
Al Cl
Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
Al
Cl
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
3.6 Molécule de fluorure d’hydrogène
Le moment dipolaire est décrit ici par une charge partielle +δ e sur l’atome d’hydrogène et −δ e sur
l’atome de fluor. Ainsi, le module µ du moment dipolaire de la molécule est de :
µ = δ ed(H − F)
ce qui conduit à la fraction de charge δ portée par chaque atome :
δ =
µ
ed(H − F)
ce qui donne numériquement :
δ =
1, 98.
1
3 .10 −29
(1, 60.10 −19 .91, 8.10 −12 )
= 0, 45.
3.7 Comparaison du fluorométhane et du trifluorométhane
1. Remarque préliminaire importante : dans un tétraèdre régulier, l’angle θ entre deux directions pointant du centre du tétraèdre vers un sommet est tel que le cosinus de l’angle est égal à −
1
3
. Le moment
dipolaire est porté par les éléments de symétrie de la molécule : dans les molécules de trifluorométhane et de fluorométhane, il est donc porté par l’axe de symétrie de révolution d’ordre 3, c’est-à-dire
la liaison C–H dans la molécule de trifluorométhane et la liaison C–F dans le fluorométhane.
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