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5 • Liaison chimique – Géométrie des molécules – Moment dipolaire
d) SF 2 : molécule en V : polaire.
e) SeF 4 : bipyramide trigonale (paire libre équatoriale). Les moments des deux liaisons Se–F
axiales (colinéaires) s’annulent, et il reste à prendre en compte les deux autres, qui elles, ne sont
pas colinéaires : molécule polaire.
f) H 3 S + : contrairement au cas c), ici les trois liaisons ne sont pas coplanaires : molécule polaire.
g) COCl 2 : triangulaire plane. Les moments des deux liaisons C–Cl ont une résultante qui est
colinéaire avec le moment de la liaison CϭO : molécule polaire.
h) BF 4
– : tétraédrique. En raison de la symétrie que présente un tétraèdre régulier, la somme des
moments de trois liaisons identiques orientées vers trois des sommets d’un tétraèdre est égale
(mais de sens contraire) au moment de la quatrième liaison. En effet, l’angle de chacune des trois
liaisons avec l’axe de la quatrième est égal à 180˚ – 109,5˚ ϭ 70,5˚ avec cos(70,5˚) ϭ 0,33 et
3(µcos70,5˚) ϭ µ. La résultante des quatre moments est nulle : l’ion moléculaire est non polaire.
i) XeF 4 : carrée. Evidemment non polaire.
j) HCN : linéaire. Cas analogue à celui de COS. Molécule polaire.
k) SeF 6 : octaédrique. Les moments de liaison s’annulent deux par deux. Molécule non polaire.
l) SbF 5 : bipyramide trigonale. Les deux moments axiaux s’annulent. Dans le plan triangulaire,
la résultante de deux des moments (2µcos60˚ ϭ µ) se trouve en opposition du troisième : les
trois moments équatoriaux s’annulent, la molécule est non polaire.
m) SbF 3 : pyramide. Comme pour f) : molécule polaire.
n) ICl 3 : en T. Les moments des deux liaisons qui constituent la barre du T s’annulent, reste le
troisième. Molécule polaire.
o) NO 2 F : triangulaire plane. Molécule polaire.
p) CH 3
+ : triangulaire plane. Molécule non polaire.
q) CH 3
– : pyramidale. Molécule polaire.
r) OXeF 4 : parapluie plan et carré. Les moments s’annulent deux par deux sauf un : la molécule
est polaire.
Exercice 5.9
Les onze molécules (stéréoisomères compris) dont il est question dans l’exercice 5.3 sont-elles polaires ou non polaires ?
Solution Non polaires : ClO 2 F 3 , si les deux O sont axiaux ; XeCl 2 F 2 si les deux Cl et les deux
F sont diagonaux – Les autres molécules sont a priori polaires (sous réserve de connaître les
valeurs numériques des moments de liaisons).
Comme dans l’exercice précédent, essayez de simplifier le problème par étapes, en
cherchant systématiquement à associer les moments de liaison qui s’annulent, ou à
composer séparément les moments de liaisons du même type (par exemple, pour
ClO 2 F 3 , les liaisons Cl–F d’une part et les liaisons Cl–O d’autre part). Souvent il
ne vous restera alors à comparer que deux moments (deux résultantes
« partielles », ou une résultante partielle et un moment simple de liaison).
5 • Liaison chimique – Géométrie des molécules – Moment dipolaire
d) SF 2 : molécule en V : polaire.
e) SeF 4 : bipyramide trigonale (paire libre équatoriale). Les moments des deux liaisons Se–F
axiales (colinéaires) s’annulent, et il reste à prendre en compte les deux autres, qui elles, ne sont
pas colinéaires : molécule polaire.
f) H 3 S + : contrairement au cas c), ici les trois liaisons ne sont pas coplanaires : molécule polaire.
g) COCl 2 : triangulaire plane. Les moments des deux liaisons C–Cl ont une résultante qui est
colinéaire avec le moment de la liaison CϭO : molécule polaire.
h) BF 4
– : tétraédrique. En raison de la symétrie que présente un tétraèdre régulier, la somme des
moments de trois liaisons identiques orientées vers trois des sommets d’un tétraèdre est égale
(mais de sens contraire) au moment de la quatrième liaison. En effet, l’angle de chacune des trois
liaisons avec l’axe de la quatrième est égal à 180˚ – 109,5˚ ϭ 70,5˚ avec cos(70,5˚) ϭ 0,33 et
3(µcos70,5˚) ϭ µ. La résultante des quatre moments est nulle : l’ion moléculaire est non polaire.
i) XeF 4 : carrée. Evidemment non polaire.
j) HCN : linéaire. Cas analogue à celui de COS. Molécule polaire.
k) SeF 6 : octaédrique. Les moments de liaison s’annulent deux par deux. Molécule non polaire.
l) SbF 5 : bipyramide trigonale. Les deux moments axiaux s’annulent. Dans le plan triangulaire,
la résultante de deux des moments (2µcos60˚ ϭ µ) se trouve en opposition du troisième : les
trois moments équatoriaux s’annulent, la molécule est non polaire.
m) SbF 3 : pyramide. Comme pour f) : molécule polaire.
n) ICl 3 : en T. Les moments des deux liaisons qui constituent la barre du T s’annulent, reste le
troisième. Molécule polaire.
o) NO 2 F : triangulaire plane. Molécule polaire.
p) CH 3
+ : triangulaire plane. Molécule non polaire.
q) CH 3
– : pyramidale. Molécule polaire.
r) OXeF 4 : parapluie plan et carré. Les moments s’annulent deux par deux sauf un : la molécule
est polaire.
Exercice 5.9
Les onze molécules (stéréoisomères compris) dont il est question dans l’exercice 5.3 sont-elles polaires ou non polaires ?
Solution Non polaires : ClO 2 F 3 , si les deux O sont axiaux ; XeCl 2 F 2 si les deux Cl et les deux
F sont diagonaux – Les autres molécules sont a priori polaires (sous réserve de connaître les
valeurs numériques des moments de liaisons).
Comme dans l’exercice précédent, essayez de simplifier le problème par étapes, en
cherchant systématiquement à associer les moments de liaison qui s’annulent, ou à
composer séparément les moments de liaisons du même type (par exemple, pour
ClO 2 F 3 , les liaisons Cl–F d’une part et les liaisons Cl–O d’autre part). Souvent il
ne vous restera alors à comparer que deux moments (deux résultantes
« partielles », ou une résultante partielle et un moment simple de liaison).