CHAPITRE 6 : La géométrie des molécules

Objectifs :


- Décrire à l’aide des règles du « duet » et de l’octet des liaisons que peut établir un atome (C, N, O, H) avec les atomes voisins.
- Interpréter la représentation de Lewis de quelques molécules simples.
- Découvrir l’isomérie Z/E.

I. De l'atome à la molécule

1. Règles du "duet" et de l'octet

Les atomes tendent à adopter la structure électronique stable des gaz nobles, c'est-à-dire à posséder 2 électrons ou 8 électrons sur leur couche externe.

2. Liaisons covalentes et doublets non liants d'un atome

Une liaison covalente (ou doublet liant) est due à la mise en commun de deux électrons externes, chaque atome apportant un électron.
Les électrons externes non engagés dans les liaisons covalentes sont regroupés en doublets non liants, localisés autour de l’atome.
En règle générale, un atome va former autant de liaisons qu’il lui manque d’électrons pour respecter la règle du « duet » ou de l’octet.

3. Représentation de Lewis

La représentation de Lewis d’une molécule fait apparaître toutes les liaisons covalentes et tous les doublets non liants des atomes.

II. Géométrie des molécules

1. Doublets et géométrie

Les doublets d’électrons (liants et non liants) d’un atome se positionnent dans l’espace de sorte à toujours minimiser la répulsion électrique qu’ils exercent les uns sur les autres : ils s’orientent autour de l’atome de façon à être le plus éloigné possible les uns des autres.

2. Géométrie de molécules simples

III. L'isomérie spatiale Z/E

1. Définition

L’absence de rotation possible autour d’une double liaison C=C est la cause de l’isomérie Z/E. lorsque, de part et d’autre d’un composé CHA=CHB, les groupements d’atomes A et B ne sont pas des atomes d’hydrogène H, il existe deux isomères appelés Z et E :
- dans l’isomère Z, les deux atomes d’hydrogène se trouvent du même côté de la double liaison ;
- dans l’isomère E, ils se trouvent de part et d’autre.

2. Mécanisme de la vision

L’isomérisation photochimique est la transformation d’un isomère Z en son isomère E (ou vice versa) sous l’effet d’un rayonnement lumineux.
Le processus de la vision met en jeu une isomérisation photochimique : le Z-rétinal, fixé à une molécule de la rétine, est transformé en E-rétinal sous l’action de la lumière.

Fiche de Cours

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