Forme et g�om�trie des mol�cules

N�glig�e pr�c�demment, int�ressons-nous � la repr�sentation spatiale des compos�s �tudi�s. La g�om�trie de ces compos�s autour de l'atome central d�pend des doublets de liaisons (paires �lectroniques liantes) et des �ventuelles paires libres (�lectrons seuls). L'atome central est celui qui est le plus �lectron�gatif. La forme d'une mol�cule est la figure form�e par ses atomes (figure observable). 

Le mod�le VSEPR

Valence Shell �lectron Pair Repulsion Theory 

Le principe : les paires �lectroniques liantes et libres se repoussent mutuellement. Par cons�quent, elles se localisent dans l'espace de mani�re � minimiser leur r�pulsion.

Ce mod�le permet d'expliquer la g�om�trie des paires �lectroniques autour d'un atome central. A une m�me g�om�trie, plusieurs formes de mol�cules pourront correspondre.

Laboratoire virtuel : d�couvrir la g�om�trie mol�culaire

R�gles et notations VSEPR

AX_mE_n ; o� A est l'atome central de la mol�cule, X repr�sente les paires liantes, E les paires libres et m,n repr�sentent le nombre de paires de chaque type.

R�gle n�1 : Il faut minimaliser la r�pulsion entre les paires �lectroniques (libres et liantes). Celles-ci se r�partissent l'espace disponible (3D !).

• cas de 2 paires �lectroniques : AX₂E₀

2 paires oppos�es au maximum (180�) La mol�cule est lin�aire et l'angle entre les deux paires est un angle plat (180�)

• cas de 3 paires �lectroniques : AX₃E₀

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    *(c) Animated gif : Robyn Rindge '98 | www.chimmybear.com 

3 paires situ�es dans le m�me plan et � �gale distance les unes des autres : 120�, La mol�cule a la forme d'un triangle �quilat�ral

• cas de 4 paires �lectroniques : AX₄E₀

  

4 paires liantes dirig�es vers le centre d'un t�tra�dre r�gulier et situ�es � 109� les unes des autres. La mol�cule est de forme t�tra�drique.

• cas de 5 paires �lectroniques : AX₅E₀

 

5 paires. Les paires forment entre elles un angle de 120�

 

• cas de 6 paires �lectroniques : AX₆E₀

  

6 paires. Les paires du plan �quatorial forment entre elles un angle de 90�. Les paires axiales formant un angle de 120� avec les autres.

 

R�gle n�2 : Les paires libres occupent plus de place que les paires liantes car la r�pulsion des paires libres est plus forte. Les angles entre les paires seront diff�rents. De plus si les diff�rents endroits ne sont pas �quidistants, les paires libres se placeront pr�f�rentiellement le plus loin.

• cas de 3 paires �lectroniques :

  AX3E0		AX2E1
  forme de la mol�cule :
  triangle plan		fer � cheval
  BF3		O3

• cas de 4 paires �lectroniques :

  AX4E0	AX3E1	AX2E2
  forme de la mol�cule :
  t�tra�dre	pyramide � base triangulaire	coud�e
  CH4	NH3	H2O

• cas de 5 paires �lectroniques :

  AX5E0	AX4E1	AX3E2	AX2E3
  forme de la mol�cule :
  bipyramide � base triangulaire	carr� pli�	en forme de "T"	lin�aire
  PCl5	SF4	ClF3	XeF2

 

• cas de 6 paires �lectroniques :

  AX6E0	AX5E1	AX4E2
  forme de la mol�cule :
  bipyramide � base carr�e	pyramide � base carr�e	carr� plan
  SF6	IF5	XeF4

(c) Animated gif : Robyn Rindge '98 | www.chimmybear.com

Visualiser les mol�cules - Simulateur

La g�om�trie de mol�cules (niveau facile) La g�om�trie de mol�cules (niveau moyen) G�om�trie et polarit� (niveau difficile)

La g�om�trie mol�culaire