Forme moléculaire

Forme moléculaire

Nous utilisons des structures de Lewis avec la Théorie de la Répulsion des paires d’électrons de la Coquille de Valence pour prédire les structures des molécules. L’idée derrière cela est que les électrons dans les orbitales remplies se repousseront mutuellement parce qu’ils ont la même charge (tout comme les aimants avec la même polarité se repoussent).

1. Toutes les paires d’électrons, à la fois les paires de liaison et les paires solitaires, sont importantes pour déterminer la forme d’une molécule.
2. Les paires de liaison sont plus petites que les paires solitaires car il y a 2 noyaux chargés positivement qui les attirent.
3. Les liaisons simples sont plus petites que les liaisons doubles et les liaisons doubles sont plus petites que les liaisons triples.
4. Si un atome central (A) est entouré d’atomes différents (B et C) dans la molécule ABxCy, les tailles relatives de B et C peuvent affecter la structure de la molécule.

La première étape consiste à construire la meilleure structure de Lewis de la molécule. Regardons quelques exemples: CH4, NH3, BH3

Les paires d’électrons sur l’atome central seront disposées de manière à maximiser leur distance aux autres. Deux paires seront toujours séparées de 180 degrés, dans un arrangement linéaire. Trois paires seront séparées de 120 degrés dans un arrangement trigonal. Quatre paires seront disposées dans un tétraèdre, espacées de 109 degrés. Lorsqu’il y a 5 paires d’électrons, il y a deux arrangements possibles: bipyramidal trigonal (angles de 90 et 120 degrés) et pyramidal carré (angles de 90 degrés). La bipyramidale trigonale est l’énergie la plus basse, mais la structure pyramidale carrée est assez proche et est également importante. Lorsqu’il y a 6 paires d’électrons, ils occupent les sommets d’un octaèdre (angles de 90 degrés).

Le méthane et l’ammoniac ont tous deux 4 paires d’électrons, disposées dans un tétraèdre. Seules trois de ces paires sont liées à un autre atome dans l’ammoniac. Le borane a 3 paires d’électrons et doit être trigonal.

Géométrie de coordination

Les paires d’électrons de liaison et de non-liaison déterminent la structure mais nous nommons la géométrie des molécules en fonction de la disposition des atomes.

Electron Pairs	0 lone pairs	1 lone pair	2 lone pairs	3 lone pairs
2 e- pairs	linear	linear	none	none
3 e- pairs	trigonal	bent	linear	none
4 e- pairs	tetrahedral	trigonal pyramidal	bent	linear
5 e- pairs	trigonal bipyramidal	disphenoidal	T-shaped	linear
6 e- pairs	octahedral	square pyramidal	square planar	En forme de T

Les angles de liaison réels seront généralement déformés par rapport aux angles idéalisés des images ci-dessus car toutes les liaisons et non-liaisons les paires d’électrons n’ont pas la même « taille ».

paires solitaires >triple liaison >double liaison >liaison simple
De plus, les atomes liés à un atome central font une différence. Les atomes I sont beaucoup plus grands que les atomes H dans CH2I2 et l’angle H-H est plus petit que le degré 109 idéal tandis que l’angle I-I est plus grand.
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