Géométrie moléculaire selon la méthode VSEPR

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Les doublets autour de l'atome central s'écartent au maximum les uns des autres • Directions = atomes voisins + doublets non liants ; une liaison multiple compte pour une seule direction • 2 directions : linéaire (180^) ; 3 : triangulaire plane (120^) ; 4 : tétraédrique (109,5^) • Le nom de la géométrie décrit la position des atomes

Le cours

Géométrie des molécules : répulsion des doublets Principe (modèle VSEPR). Autour d'un atome central, les doublets d'électrons (liants et non liants) se repoussent : ils s'orientent dans l'espace de façon à être le plus éloignés possible les uns des autres. La géométrie de la molécule se déduit de son schéma de Lewis. Compter les directions. Autour de l'atome central, on compte : chaque atome voisin pour une direction (qu'il soit lié par une liaison simple, double ou triple) et chaque doublet non liant pour une direction. Une lacune ne compte pas. 2 directions : disposition linéaire, angle 180^ (exemple : CO_2) ; 3 directions : disposition triangulaire plane, angles 120^ (exemples : BF_3, méthanal H_2CO) ; 4 directions : disposition tétraédrique, angles 109,5^ (exemple : CH_4). Nom de la géométrie. On nomme la forme dessinée par les atomes seulement. Avec 4 directions : 4 atomes voisins donnent un tétraèdre (CH_4), 3 atomes et 1 doublet non liant une pyramide à base triangulaire (NH_3), 2 atomes et 2 doublets non liants une forme coudée (H_2O). Représentation de Cram. Pour dessiner une molécule tétraédrique, on trace en traits pleins les liaisons dans le plan de la feuille, en triangle plein la liaison qui pointe vers l'observateur et en triangle hachuré celle qui s'en éloigne. Méthode 1. Établir le schéma de Lewis et repérer l'atome central. 2. Compter les directions autour de lui : atomes voisins + doublets non liants (une liaison multiple compte pour une seule direction). 3. En déduire la disposition : 2 linéaire, 3 triangulaire plane, 4 tétraédrique. 4. Nommer la géométrie à partir de la position des seuls atomes. Astuce et méthode clé Seul l'entourage de l'atome central compte : pour CO_2, deux voisins O et aucun doublet non liant sur C donnent 2 directions, donc une molécule linéaire, sans même regarder les doublets des oxygènes. Piège classique à éviter Compter une liaison double comme deux directions conduit à une erreur : pour CO_2, on trouverait 4 directions et une forme tétraédrique, alors que la molécule est linéaire (180^).

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