1S-Cours 7-Geometrie des molecules PDF

Preview

Summary

Download 1S-Cours 7-Geometrie des molecules PDF

Description

Première S

Partie 1 : Images et couleurs.

Chapitre 7 : Géométrie des molécules. 1 Représentation de Lewis. 1.1 Règle de l’octet. Définition Pour être chimiquement stables, les atomes doivent posséder 8 électrons sur leur couche électronique externe. Pour les premiers éléments de la classification, il s’agit de la règle du duet. Propriété Les atomes tendent à adopter la structure électronique du gaz noble le plus proche. Exemples : atome 1H 6C 7N 8O

structure électronique (K)1 (K)2 (L)4 (K)2 (L)5 (K)2 (L)6

doit tendre vers (K)2 (K)2 (L)8 (K)2 (L)8 (K)2 (L)8

1.2 Liaisons covalentes et doublets non liants. Définition On appelle liaison covalente la mise en commun d’un doublet d’électrons externes par et entre deux atomes. Un tel doublet est dit doublet liant. Définition Les électrons externes d’un atome qui ne sont pas engagés dans une liaison de covalence restent localisés autour de cet atome en doublets non liants. Propriété En général, un atome crééeautant de liaisons de covalencequ’il lui manque d’électronspour saturer sa couche électronique externe. Exemples : atome 1H 6C 7N 8O

structure électronique (K)1 (K)2 (L)4 (K)2 (L)5 (K)2 (L)6

nombre de liaisons 1 4 3 2

doublets non-liants 0 0 1 2

1.3 Représentation de Lewis d’une molécule. Définition La représentation de Lewis d’une molécule montre la répartition des doublets d’électrons liants et non-liants des atomes de la molécule. Exemples : Molécule Représentation de Lewis

H2 H

H2 O H

H 1/3

O

NH3 H H

H

N

CO2 H

O

C

O

Première S

Partie 1 : Images et couleurs.

2 Géométrie des molécules. 2.1 Répulsion minimale des doublets. Définition Les doublets d’électronsliants et non-liantsse répartissent autour de l’atome de telle sorte à toujoursminimiser leur répulsion électrique. Ils sont donc toujours les plus éloignés possible les uns des autres.

2.2 Géométrie. Propriété Pour un atome possédant 4 doublets indépendants, liants ou non-liants, la molécule est un tétraèdre (pyramide à base triangulaire) dont l’atome est au centre et les 4 doublets dirigés vers les sommets. Exemples : Molécule

Représentation de Lewis

Répartition des doublets

Modèle spatial

Géométrie

H H Méthane

H

H

C

C

tétraédrique

H

H

H H

Ammoniac

H

N

H

N

pyramidale

H

H

H H H

Eau

H

O

H

plane coudée

O H

H Méthanal

O

H O

C

C

plane H

H

2/3

Première S

Partie 1 : Images et couleurs.

3 Isomérie Z/E. 3.1 Définition. Définition Sont appelés isomères deux molécules ayant lamême formule brute, mais desformules semi-développées différentes.

3.2 Cas de la double liaison C=C. Propriété Une molécule de formule semi-développéeR R R′ C C H H

HC

CH

et

Z (zusammen)

R′ présente deux stéréo-isomères non-superposables. R H C C H R′ E (entgegen)

3.3 Mécanisme de la vision. Par l’intermédiaire de la rétine, l’œil traduit l’image des objets en message nerveux. La rétine est constituée de milliards de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets. Ces photorécepteurs contiennent des protéines appelées « opsines ». Sur l’opsine se fixe l’isomère Z du rétinal.

5

7

5

11

6

4

9 8

12 10

1

11

13

3

14

2

15

9 8

devient

3

7 6

4

13 10

12

14

O

1 2

15

O

(Z)-11-rétinal

(E)-11-rétinal

Suite à l’absorption d’un photon, le (Z)-11-rétinal subit une isomérisation et se transforme en (E)-11-rétinal. Comme sa géométrie change, le rétinal se détache de l’opsine.

En réponse à ce changement, un message nerveux est produit par le photorécepteur et transmis au cerveau via le nerf optique (voir cours de SVT).

3/3...