Chapitre 6
Activité 1 - Activité d'exploration
Les électrons font la paire dans le modèle de Lewis
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Problématique de l'activité
La connaissance de la formule brute d'une molécule n'informe pas sur la façon dont les atomes sont agencés entre eux.
Comment connaître l'agencement des atomes dans une molécule ? Quel mod èle utiliser ?
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Peut-on connaître par avance les liaisons formées par les atomes ?
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Doc. 1Gilbert Newton Lewis (1875-1946)
Gilbert Lewis est un chimiste et théoricien du XXe siècle. Il est l'auteur d'un modèle de représentation des molécules permettant d'établir les structures des molécules à partir de règles simples.
En 1916, il crée le modèle de liaison covalente : deux atomes forment une liaison en partageant une paire d'électrons.
En 1923, il propose également une théorie électronique des acides et des bases des espèces, respectivement accepteuses et donneuses d'une paire d'électrons.
Gilbert Lewis a été nommé 41 fois pour le prix Nobel de chimie mais sans jamais l'obtenir.
En 1916, il crée le modèle de liaison covalente : deux atomes forment une liaison en partageant une paire d'électrons.
En 1923, il propose également une théorie électronique des acides et des bases des espèces, respectivement accepteuses et donneuses d'une paire d'électrons.
Gilbert Lewis a été nommé 41 fois pour le prix Nobel de chimie mais sans jamais l'obtenir.
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Doc. 2La représentation de Lewis
Pour établir la structure de Lewis des molécules à partir de leur formule brute, on peut procéder ainsi :
1) écrire la configuration électronique de chaque atome de la molécule étudiée ;
2) déterminer le nombre d'électrons de valence de chaque atome et en déduire le nombre total d'électrons des couches externes mis en jeu dans la molécule étudiée, on note ce nombre n_{\mathrm{t}} ;
3) déterminer le nombre de doublets d'électrons impliqués dans des liaisons covalentes ou des doublets non liants, en divisant le nombre n_{\mathrm{t}} par deux ;
4) répartir les doublets en respectant les règles du duet pour \mathrm{H} et de l'octet pour les autres atomes.
1) écrire la configuration électronique de chaque atome de la molécule étudiée ;
2) déterminer le nombre d'électrons de valence de chaque atome et en déduire le nombre total d'électrons des couches externes mis en jeu dans la molécule étudiée, on note ce nombre n_{\mathrm{t}} ;
3) déterminer le nombre de doublets d'électrons impliqués dans des liaisons covalentes ou des doublets non liants, en divisant le nombre n_{\mathrm{t}} par deux ;
4) répartir les doublets en respectant les règles du duet pour \mathrm{H} et de l'octet pour les autres atomes.
| Molécule | Chlorure d'hydrogène \mathrm{HCl} | |
|---|---|---|
| Atomes | \mathrm{H} | \mathrm{Cl} |
| Configuration électronique | 1s1 | 1s22s22p63s23p5 |
| Électrons de valence (couche externe) | 1 | 7 |
| n_{t} | 1+7=8 | |
| Nombre de doublets | \dfrac{8}{2}=4 | |
| Répartition des doublets et nature des doublets : le schéma de Lewis | 1 liaison covalente entre \mathrm{H} et \mathrm{Cl} 3 doublets non liants sur \mathrm{Cl}  | |
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Doc. 3Quelques acides de Lewis
Un acide de Lewis est une entité chimique possédant une lacune électronique, la rendant susceptible d'accepter un doublet d'électrons. Cette lacune est représentée dans le modèle de Lewis par un rectangle vide.
| Ion \mathbf{H}^{+} | Borane | Bromure de méthyle magnésium |
|---|---|---|
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Questions
Compétence
COM : Rédiger un compte rendu écrit avec un vocabulaire scientifique rigoureux
1. Doc. 1 Rappeler la modélisation de la liaison covalente et du doublet non liant dans le cadre du modèle de Lewis.
2. Doc. 1 et 3 Donner la modélisation de la lacune électronique dans le modèle de Lewis et préciser si les acides de Lewis respectent les règles du duet et de l'octet.
3. a. Doc. 2 Montrer que les règles de l'octet et du duet sont respectées dans le cas de \mathrm{HCl}.
3. b. Doc. 2 Compléter le tableau ci-dessous pour les molécules de formules \mathrm{NH}_{3} et \mathrm{CH}_{4}.
| Molécule | \mathrm{NH}_{3} | \mathrm{CH}_{4} |
|---|---|---|
| Atomes |
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| Configuration électronique |
|
|
| Électrons de valence (couche externe) |
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| n_{t} |
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| Nombre de doublets |
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| Répartition des doublets et nature des doublets : le schéma de Lewis |
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Synthèse de l'activité
Résumer en quelques phrases les règles à respecter pour établir la représentation de Lewis d'une molécule.
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Oups, une coquille
