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Physique-Chimie 1re

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


2
Géométrie des molécules




Questions

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1. Doc. 1 Comparer les géométries des molécules d’eau et de dioxyde de carbone. Proposer pour chaque molécule le qualitatif le plus approprié entre : linéaire et coudée.

2. Doc. 1 et 2 Comparer les géométries des molécules d’ammoniac et de méthane. Proposer pour chacune d’entre elles un qualifi catif rendant compte de la géométrie observée : tétraédrique ou pyramidale.

3. Doc. 1, 2 et 3 Expliquer, sur l’exemple de la molécule de dioxyde de carbone, comment la répulsion des paires électroniques de la couche de valence peut permettre de prévoir la géométrie de cette molécule.



Doc. 1
Représentation de Lewis de molécules simples



Eau Dioxyde de carbone
Représentation de Lewis de l'eau
Représentation de Lewis du dioxyde de carbone
Méthane Amoniaque
Représentation de Lewis du méthane
Représentation de Lewis du amoniaque


Doc. 3
Répulsion des paires électroniques de la couche de valence ou méthode VSEPR

La méthode VSEPR (sigle de l’anglais valence shell electron pair repulsion - en français RPECV : répulsion des paires électroniques de la couche de valence) s’inscrit dans la poursuite des idées sur les liaisons chimiques de Lewis.

Cette méthode est destinée à prédire la géométrie des entités chimiques (molécules ou ions) en se basant sur les hypothèses suivantes :
  • les électrons des doublets liants et des doublets non liants exercent les uns sur les autres des forces électrostatiques répulsives ;
  • les doublets (liants et non liants) sont donc disposés autour de chaque atome de façon à minimiser les valeurs de ces forces.

Compétences

APP : Faire un brouillon comprenant un schéma et des notions

RAI/MOD : Respecter les conventions en chimie


Par intuition

Quelles propriétés microscopiques influencent la géométrie des molécules ?

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
En se basant sur la méthode VSEPR, expliquer le passage de la représentation de Lewis d’une molécule à la modélisation de sa géométrie dans l’espace. Rendre compte des propositions sous la forme d’une carte mentale. Vous pouvez utiliser l'application gratuite Mindomo.


Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Une tablette ou un téléphone disposant de l’application « mirage géométrie des molécules » ;
  • 2 cartes par molécule, l’une posant la problématique, l’autre proposant la géométrie ; soit 8 cartes à utiliser avec l’application Mirage Make ;
  • Une boîte de modèles moléculaires ;
  • Un logiciel de carte mentale (Mindomo).

Supplément numérique

Retrouvez l'application « Mirage géométrie des molécules » disponible sur smartphone et tablette en ligne.

Le modèle de Lewis permet de modéliser l’enchaînement des atomes au sein d’une entité chimique, moléculaire ou ionique, mais ne donne aucune information sur la géométrie spatiale de ces entités chimiques.

➜ Comment prévoir la géométrie spatiale des entités chimiques ?

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