Liaison chimique: Forme et polarité des molécules

Accueil

Logiciels et bibliographie

Programme d'étude

Cours
   Liaison chimique

Souvent les liaisons sont polarisées dans une molécules et on a des excès et défauts d'électrons sur certains atomes. Si les "centres d'action" des charges positives et négatives ne sont pas confondus, la molécule est polaire, on a un dipôle.

Une molécule ayant des liaisons polarisées peut être polaire ou non suivant sa forme.

Forme des molécules

La forme d'une molécule influence beaucoup sa réactivité.       

En connaissant la structure de Lewis, on peut prédire la forme des molécules. Pour ceci on regarde combien il y a de liaisons et de doublets autour de l'atome central.

Pour la molécule d'eau, l'atome central a deux doublets d'électrons libres qui occupent autant de place qu'une liaison et deux liaisons, cela donne 4 nuages électroniques qui partent vers les sommets d'un tétraèdre.

La molécule d'eau est donc angulaire
La molécule CO2 par contre a une forme linéaire car il n'y a que deux "nuages" d'électrons autour du carbone.    O - C - O

2 "nuages électroniques"   molécule linéaire (CO)

3 "nuages électroniques"   molécule avec 3 angles de 120° si 3 atomes partent de l'atome central.
                                             molécule coudée à 120° si 2 atomes partent de l'atome central.

4 "nuages électroniques"   molécule avec 4 angles de 109° si 4 atomes partent de l'atome central.
                                             molécule avec 3 angles de 109° si 3 atomes partent de l'atome central.
                                             molécule coudée à 109° si 2 atomes partent de l'atome central.  (H2O)
"Nuages":                                            3 possibilités avec 4 "nuages":       

Polarité des molécules

On dessine la molécule en tenant compte de sa forme, on attribue ensuite les défauts et excès d'électrons et on regarde s'il y a une dissymétrie des charges:


       

Pour le CO2 les polarités des liaisons opposées s'annulent car la molécule est linéaire.

Pour H2O, les polarités ne s'annulent pas et la molécule d'eau est polaire car cette molécule n'est pas linéaire.
La molécule n'est pas polaire La molécule est polaire

Les molécules polaires sont sensibles à l'action d'un champ électrostatique.

Comme l'eau est polaire, elle peut dissocier des cristaux ioniques comme NaCl. Lors de leurs dissolutions à l'état liquide, les Na+ sont entourés par la partie d- des molécules d'eau et inversement pour les Cl-. Les charges ainsi mises en solution permettent à l'eau salée de conduire l'électricité.

Exercices

Exercice 1: Dessiner les formules développées de Lewis des molécules et ions suivants et déduire leur structure et leur polarité.
a) H2O ; NH3 ;  HF ; HCN;     
b) CH4 ; OF2 ; NH4+ ; PBr3 ; H3O+; H2SO4
c) CS2 ; SO2 ; CHCl3 ; NH2; C2H4 ;
d) PCl5 ; TeCl4 ; ClF3 ; IF5 ;

Exercice 2: La molécule XO3 n'est pas polaire. A quelle colonne appartient X? Expliquer.     

Exercice 3: Expliquer pourquoi un jet d'eau est attiré par un bâton d'ébonite chargé négativement. Donner un exemple de substance qui ne serait pas attirée.