Représentation de Lewis et géométrie d’une molécule
Dans tous ce TP, les réponses sont à donner sur le document. Quand l’énoncé du TP l’indique, on utilisera le simulateur pour construire les molécules indiquées. Dans le cas contraire, on cherchera sur le papier le schéma de Lewis de la molécule avant de la construire à l’aide du logiciel.
I. Les molécules de CO2, HCN et C2H2
a. Dans la fenêtre « Dessiner », construire la molécule CO2.
Si la molécule apparaît dans la fenêtre animation, faites directement la question d. Sinon, faites d'abord la question b.
b. La molécule n'apparaît pas dans la fenêtre « Animation » car tous les atomes de la molécule représentée ne vérifient pas la règle de l'octet. La structure électronique d'un atome de carbone est : (K)2(L)4. En déduire le nombre de liaisons que doit engager chaque atome de carbone pour vérifier la règle de l'octet.
Réponse :
La structure électronique d'un atome d'oxygène est : (K)2(L)6. En déduire le nombre de liaisons que doit engager chaque atome d'oxygène pour vérifier la règle de l'octet.
Réponse :
c. Modifier les liaisons de la molécule de telle façon que les résultats ci-dessus soient vérifiés.
d. Quelle est la géométrie de la molécule ?
Réponse :
d. Comparer la géométrie de cette molécule à celle des molécules HCN et C2H2 (pour cela construire ces deux molécules).
Réponse :
II. Classification périodique et structure d'une molécule
a. Construire la molécule CHClO (si aucune molécule n'apparaît dans la fenêtre " Animation ", cela signifie que la construction n'est pas correcte).
b. Quelle est la géométrie de cette molécule ?
c. Utiliser la classification et la réponse à la question a. pour déterminer la géométrie de la molécule CHClS.
d. Construire la molécule C2H5Cl. Combien de doublets liants et non liants cette molécule possède-t-elle ? Réponse :
e. Décrire la géométrie de la molécule.
Réponse :
d. Sachant que l'élément chimique brome Br est dans la même colonne de la classification périodique que l'élément chimique chlore Cl, prévoir la représentation de Lewis et la structure de la molécule C2H5Br.
Réponse :
III. La molécule d'hydroxylamine H3NO
a. Déterminer sur le papier une représentation de Lewis de l'hydroxylamine H3NO.
Réponse :
b. Vérifier vos prédictions en construisant la molécule avec le simulateur Lewis.
IV. La Molécule CH2O
a. Sachant que les atomes C, H et O ont respectivement 4, 1 et 6 électrons périphériques, déterminer (sur le papier, avant de la construire à l’aide du logiciel) le schéma de Lewis de la molécule CH2O.
b. Combien cette molécule a-t-elle de doublets liants et non liants ?
c. Vérifier les réponses des questions précédentes en construisant la molécule sur le simulateur (la molécule n'est correcte que si la représentation de Lewis apparaît dans la fenêtre en haut à droite).
d. Quelle est la géométrie de cette molécule ?
V. Prévision du nombre de doublets liants et non liants de la molécule CH5N a. Déterminer la structure électronique des atomes H (Z = 1), C (Z = 6) et N (Z = 7).
H : C : N :
b. On considère la molécule CH5N. Combien d'électrons périphériques chaque atome apporte-t-il ? En déduire le nombre de doublets d'électrons de la molécule.
c. Combien d'électrons chaque atome doit-il engager dans des liaisons covalentes pour satisfaire la règle du
duet ou de l'octet ?
d. En déduire le nombre total d'électrons appartenant aux doublets liants de la molécule puis le nombre de liaisons de CH5N.
e. Combien cette molécule a-t-elle de doublets non liants ?
f. Construire la molécule en tenant compte des résultats des questions précédentes.
g. Utiliser le simulateur pour vérifier vos résultats.
VI. Géométrie de la molécule OCl2
a. Déterminer sur le papier la représentation de Lewis de la molécule OCl2.
b. Prévoir la géométrie de la molécule.
c. Vérifier la géométrie prévue en construisant la molécule.
VI. Notion d’hydrocarbures
a. Un hydrocarbure est une molécule exclusivement consituée de carbone et d’hydrogène. Construire une molécule contenant deux atomes de carbone, autant d'atomes d'hydrogène que nécessaires de telle sorte que la molécule ne comporte que des liaisons simples.
Schéma de Lewis de la molécule : Formule brute :
b. Même question avec une molécule comportant une double liaison.
Schéma de Lewis de la molécule : Formule brute :
c. Même question avec une molécule comportant une triple liaison.
Schéma de Lewis de la molécule : Formule brute :
d. Comparer les structures géométriques de ces trois molécules.
Réponse :
VII. Le Chlorométhane CH3Cl
a. Dans la fenêtre « Dessiner », construire la molécule CH3Cl.
Schéma de Lewis de la molécule :
b. Combien cette molécule a-t-elle de doublets liants et de doublets non liants ? c. Quelle est la géométrie de la molécule ?
Réponse :
VIII . Molécules isomères
a. Construire toutes molécules dont la formule brute est C2H3Cl3. Combien y en a-t-il ? Schéma de Lewis des molécules :
b. Comparer leur géométrie.
Réponse :
c. Les molécules que vous avez construites sont des isomères. Quel définition peut-on donner à ce terme ?
