Lacunes électroniques et molécules hypovalentes

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Lacune électronique = doublet manquant pour l'octet, notée • Nombre de lacunes = (8 − nombre d'électrons autour de l'atome) / 2 • Exemples : B dans BF_3 ou BH_3, Al dans AlCl_3, l'ion H^+, C dans CH_3^+ • Une lacune peut accueillir un doublet non liant d'une autre entité

Le cours

Lacunes électroniques Définition. Dans un schéma de Lewis, un atome qui n'est entouré que de 6 électrons (au lieu de 8) présente une lacune électronique : il lui manque un doublet pour atteindre l'octet. On la représente par un petit rectangle vide à côté du symbole. nombre de lacunes = 8 - électrons autour de l'atome2 (duet pour H : 2 - électrons2) Exemples d'entités possédant une lacune. le trifluorure de bore BF_3 et le borane BH_3 : le bore (colonne 13) n'a que 3 électrons de valence et forme 3 liaisons, il est entouré de 6 électrons ; le chlorure d'aluminium AlCl_3 : même situation pour l'aluminium, de la même colonne ; l'ion H^+ : aucun électron, une lacune (il lui manque le duet) ; l'ion CH_3^+ : 4 + 3 - 1 = 6 électrons de valence, 3 liaisons C–H, et une lacune sur le carbone. Les molécules neutres dont un atome ne respecte pas l'octet par défaut d'électrons sont parfois dites hypovalentes. Conséquence chimique. Une lacune attire les doublets non liants d'autres entités. Le doublet non liant de NH_3 comble la lacune de BF_3 pour former H_3N-BF_3 ; un doublet non liant de l'eau capte l'ion H^+ pour former H_3O^+. Les deux électrons de la nouvelle liaison sont apportés par le même atome. Lacune et charge sont indépendantes. BF_3 est neutre et possède une lacune ; NH_4^+ est chargé sans lacune ; CH_3^+ a à la fois une charge et une lacune. Astuce et méthode clé Compte les électrons autour de l'atome central : 6 au lieu de 8 signifie 1 lacune, 4 au lieu de 8 signifie 2 lacunes. Pour l'ion H^+, 0 électron au lieu de 2 : 1 lacune. Piège classique à éviter Ne confonds pas lacune et charge positive : BF_3 est neutre mais a une lacune sur le bore, alors que H_3O^+ est chargé + sans aucune lacune (l'oxygène est entouré de 8 électrons).

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