Géométries coudée et pyramidale à base triangulaire

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• 3 voisins + 1 doublet non liant : pyramide à base triangulaire (NH_3, environ 107^) • 2 voisins + 2 doublets non liants : géométrie coudée (H_2O, environ 104,5^) • Les doublets non liants repoussent plus fort et referment les angles sous 109,5^

Le cours

Géométries coudée et pyramidale Quand l'atome central porte des doublets non liants, ceux-ci occupent des directions de l'espace sans être « visibles » dans la forme de la molécule, qui est décrite par la position des atomes seulement. Pyramide à base triangulaire. L'atome central a 3 voisins et 1 doublet non liant (4 directions, disposition tétraédrique). Les trois atomes voisins forment la base d'une pyramide dont l'atome central est le sommet. Exemples : l'ammoniac NH_3 (HNH 107^), l'ion oxonium H_3O^+, la phosphine PH_3. Géométrie coudée. L'atome central a 2 voisins et 2 doublets non liants (4 directions). Les trois atomes forment un « V ». Exemples : l'eau H_2O (HOH 104,5^), le sulfure d'hydrogène H_2S. Fermeture des angles. Un doublet non liant, attiré par un seul noyau, est plus proche de l'atome central et plus « volumineux » qu'un doublet liant : il repousse davantage les liaisons, qui se resserrent. Plus il y a de doublets non liants, plus l'angle diminue : CH_4 \; (109,5^) \;>\; NH_3 \; (107^) \;>\; H_2O \; (104,5^) Conséquence. Une molécule coudée ou pyramidale n'est pas symétrique comme un tétraèdre régulier : c'est ce qui rend l'eau et l'ammoniac polaires. Astuce et méthode clé Pour nommer la forme, « efface » les doublets non liants de la disposition tétraédrique : en retirant un sommet, il reste une pyramide (NH_3) ; en retirant deux sommets, il reste un « V » (H_2O). Piège classique à éviter L'eau n'est pas linéaire même si l'on écrit H-O-H sur une ligne : les 2 doublets non liants de l'oxygène imposent une forme coudée, avec un angle de 104,5^ et non de 180^.

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