17. Géométrie de quelques molécules

ΦRésumé du cours

Liaison covalente

Une liaison covalente est la mise en commun de deux électrons (un doublet liant) par deux atomes. Les électrons externes non engagés forment des doublets non liants.

Nombre de liaisons (valence)

Chaque atome forme autant de liaisons qu’il lui manque d’électrons pour respecter le duet ou l’octet :

H : 1 · O : 2 · N : 3 · C : 4 · Cl : 1.

Représentations

• Formule brute : C₂H₆O.
• Formule développée : toutes les liaisons dessinées.
• Formule semi-développée : seules les liaisons avec H sont omises (CH₃–CH₂–OH).
• Représentation de Lewis : doublets liants et non liants.
• Représentation de Cram : trait plein (dans le plan), triangle plein (vers l’avant), triangle hachuré (vers l’arrière).

Géométrie

Les doublets d’électrons autour d’un atome se repoussent et s’écartent au maximum :

• CH₄ : tétraédrique (angles ≈ 109,5°).
• NH₃ : pyramidale.
• H₂O : coudée.
• CO₂ : linéaire.

Isomères

Molécules ayant la même formule brute mais des formules développées différentes.

✎Exemples corrigés

?Teste-toi

Clique sur la bonne réponse.

1. Le carbone forme…

   a) 2 liaisonsb) 3 liaisonsc) 4 liaisons
   Réponse

   c) 4 liaisons — 4 électrons externes, il lui en manque 4.

2. La molécule de méthane CH₄ est…

   a) planeb) tétraédriquec) linéaire
   Réponse

   b) tétraédrique — Angles d’environ 109,5°.

3. Deux isomères ont…

   a) la même formule développéeb) la même formule brutec) des formules brutes différentes
   Réponse

   b) la même formule brute — Définition des isomères.

Φملخص الدرس

الرابطة التساهمية

الرابطة التساهمية هي إشراك ذرتين لـإلكترونين (زوج رابط). وتكوّن الإلكترونات الخارجية غير المشاركة أزواجًا غير رابطة.

عدد الروابط (التكافؤ)

تكوّن كل ذرة عددًا من الروابط يساوي عدد الإلكترونات التي تنقصها لتحقيق الثنائية أو الثمانية:

H: 1 · O: 2 · N: 3 · C: 4 · Cl: 1.

التمثيلات

• الصيغة الإجمالية: C₂H₆O.
• الصيغة المنشورة: تُرسم كل الروابط.
• الصيغة نصف المنشورة: تُحذف فقط الروابط مع H (CH₃–CH₂–OH).
• تمثيل لويس: الأزواج الرابطة وغير الرابطة.
• تمثيل كرام: خط متصل (في المستوى)، مثلث ممتلئ (نحو الأمام)، مثلث مخطط (نحو الخلف).

الهندسة

تتنافر أزواج الإلكترونات حول ذرة وتتباعد أقصى ما يمكن:

• CH₄: رباعية الأوجه (زوايا ≈ 109,5°).
• NH₃: هرمية.
• H₂O: زاوية (منحنية).
• CO₂: خطية.

المتماكبات

جزيئات لها نفس الصيغة الإجمالية وصيغ منشورة مختلفة.

✎أمثلة محلولة

?اختبر نفسك

اضغط على الجواب الصحيح.

1. يكوّن الكربون…

   أ) رابطتينب) 3 روابطج) 4 روابط
   الجواب

   ج) 4 روابط — 4 إلكترونات خارجية، تنقصه 4.

2. جزيئة الميثان CH₄…

   أ) مستويةب) رباعية الأوجهج) خطية
   الجواب

   ب) رباعية الأوجه — زوايا تقارب 109,5°.

3. للمتماكبين…

   أ) نفس الصيغة المنشورةب) نفس الصيغة الإجماليةج) صيغتان إجماليتان مختلفتان
   الجواب

   ب) نفس الصيغة الإجمالية — تعريف المتماكبات.