chimie 3

Chimie
De l’atome aux édifices chimiques.
CHIMIE 3 :
I.
DE L'ATOME AUX ÉDIFICES CHIMIQUES
GAZ RARES (OU NOBLES)
Les seuls atomes stables isolément sont les atomes qui constituent les
gaz nobles (ou rares). Ils contiennent 8 électrons sur leur couche externe à
l'exception de l'hélium qui en contient 2. C'est cette configuration à 8
électrons externes répartis en 4 doublets non liants qui leurs confère cette
stabilité.
Pour former des doublets liants, les atomes doivent impérativement avoir
des électrons célibataires sur leur couche externe.
II. RÈGLES DU DUET ET RÈGLE DE L'OCTET
1 RÈGLE DU DUET
Les atomes dont le numéro atomique est proche de celui de l'hélium ont
tendance à acquérir la même structure électronique externe (couche de
valence) : (K)2.
C'est la règle du duet (2 électrons sur la couche externe, K).
Exemple : L'élément lithium (Z = 3) existant dans la nature est Li+ : (K)2
2 RÈGLE DE L'OCTET
Les autres atomes ont tendances à acquérir la même structure
électronique externe que le gaz noble le plus proche. C'est-à-dire 8
électrons sur la couche de valence (couche externe) : (L)8, (M)8, etc …
C'est la règle de l'octet (8 électrons sur la couche externe L ou M ou …)
C'est en acquérant cette configuration à 8 électrons externe que les
éléments trouvent leur stabilité et peuvent ainsi exister.
Exemple : L'élément fluor (Z = 9) existe dans la nature en prépondérance sous la
forme F- (9+1 électrons): (K)2 (L)8
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Chimie
De l’atome aux édifices chimiques.
III. REPRÉSENTATION DE LEWIS DES ATOMES
1 LE MODÈLE DE LEWIS
Il consiste à représenter les électrons de la couche externe autour du
symbole de l'élément.
Nous considérons 4 cases autour de l’atome. Chacune d’elle doit contenir
au moins un électron avant d’en contenir un second pour former ce que l’on
nomme un doublet d’électrons non liant.
Un doublet liant correspond à la mise en commun d’un électron par
deux atomes.
Exemples : Carbone K2, L4
Azote K2, L5
Doublet liant



C 
Doublet non
liant
N
N


C 

Application : Représenter le modèle de Lewis des 18 premiers atomes sur la page
4.
IV. REPRÉSENTATION DE LEWIS DES MOLÉCULES
1 MÉTHODE

Écrire le nom est la formule de la molécule.
Exemple : CH4, méthane

Calculer le nombre d'électrons externe.
Exemple : 1 pour H et 4 pour C.

Calculer le nombre de doublets totaux (liants et non liants).
Exemple :

(4 1  4)
4
2
Répartir les doublets en respectant la règle du duet pour l'atome
d'hydrogène et la règle de l'octet pour les autres atomes.
H


H

C
 
H


H
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Chimie
De l’atome aux édifices chimiques.
2 DOUBLETS D'ÉLECTRONS LIANTS ET NON LIANTS
DES MOLÉCULES
On montre que les électrons de la couche externe des atomes s'associent
deux par deux pour former des doublets :

Lorsque deux atomes mettent chacun en commun un électron périphérique,
une liaison covalente s'établie : ces deux électrons forment alors un doublet
liant.

Lorsque les deux électrons d'un doublet proviennent du même atome, le
doublet n'est pas à l'origine d'une liaison, il est dit doublet non liant.
Exemple : Considérons la molécule de Chlorure d'Hydrogène, HCl
H : (K)1 1 électron externe.
Cl : (K)² (L)8 (M)7 7 électrons externes.
Au total, les couches externes des atomes de la molécule contiennent 7 + 1 = 8
électrons pouvant former 8/2 = 4 doublets.
Un de ces doublets est liant (mise en commun de l'électron de H
H
et d'un électron de la couche M de Cl), les trois autres
doublets sont non liants.

Cl
3 DOUBLES ET TRIPLES LIAISONS
Deux atomes peuvent être relié par deux doublets liants (Chaque atome
met en commun non pas un mais deux électrons) et même trois doublets liants.
Exemple : les molécules O2 et N2
O
O
N
N
O
O
N
N
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REPRÉSENTATION DE LEWIS DES 18 PREMIERS ÉLÉMENTS DE LA CLASSIFICATION.
1
2
13
14
15
16
17
18
He
H
Z = 1
Z = 2
Z = 3
Z = 4
Z = 5
Z = 6
Z = 7
Z = 8
Z = 9
Z = 10
Z = 11
Z = 12
Z = 13
Z = 14
Z = 15
Z = 16
Z = 17
Z = 18
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