Theorie de Gillespie

3. Comment pourait-on expliquer que CH4 et NH3 ne sont pas plan et H2O pas lin?aire? (les repr?sentations de Lewis ?tant planes ou lin?aires ne permettent pas, seules, de r?pondre ? cette question?)

4.Le mod?le de Gillespie
Premi?re r?gle: les doublets liants et non-liants de l'atome central se repoussent le plus possible dans l'espace autour de l'atome central, en restant accroch?s ? lui.
Expliquer alors la g?om?trie des trois mol?cules.

5. Que rajouter pour expliquer la diff?rence entre les angles donn?s dans le tableau (deuxi?me r?gle de Gillespie)?

Pouvez-vous m'aider SVP? Je n'arrive pas ? repondre
Merci d'avance

3)

Il faut partir du principe que deux atomes ont tendance ? se repousser (lorsqu'ils ne cherchent pas ? remplir leur couche de valence pour faire des liaisons) ! Ils se repoussent du fait de l'interaction ?lectrostatique (ou force de Coulomb) entre les ?lectrons puisque chaque atome est entour? d'un nuage d'?lectrons charg?s n?gativement. Si deux atomes s'approchent l'un de l'autre, les deux charges n?gatives emp?chent les atomes de se rapprocher trop pr?s l'un de l'autre.

Ainsi, si on voulait construire une mol?cule de m?thane (CH4, le carbone au centre et les quatre hydrog?nes li?s au carbone) qui soit plane, on aurait au mieux des angles de 90? entre chaque atome d'hydrog?ne (c'est la configuration plane qui met le plus de distance entre chaque atome d'hydrog?ne). En passant en trois dimensions, on peut mettre plus de distance entre les atomes d'hydrog?ne (et donc, ?viter des interactions H-H), c'est pourquoi la mol?cule va prendre naturellement une forme tridimensionnelle afin de minimiser son ?nergie et donc d'augmenter sa stabilit? ! La forme choisie par la mol?cule est celle d'un t?tra?dre o? chaque sommet est occup? par un atome d'hydrog?ne et o? les angles entre ces atomes valent environ 109?. Les atomes d'hydrog?nes sont donc plus ?loign?s les uns des autres lorsque la mol?cule a une configuration tridimensionnelle !

Idem pour la mol?cule d'ammoniac (NH3), cette fois-ci, il n'y a plus que trois substituants mais c'est un peu la m?me chose puisque l'azote comporte un doublet non-liant, donc une densit? ?lectronique suppl?mentaire autour de lui. Ainsi, ce doublet a tendance ? repousser les hydrog?nes. On peut imaginer un NH3 imaginaire sans doublet : la mol?cule est alors plane. Lorsqu'on prend en compte le doublet, les hydrog?nes sortent du plan, repouss?s par le doublet d'?lectrons. La mol?cule n'est donc plus plane.

Pour H2O, au lieu d'?tre lin?aire, la mol?cule a une forme coud?e. Cela s'explique l? encore par la pr?sence de deux doublets sur l'atome d'oxyg?ne.

4)

M?thane : pas de doublets non-liants sur le carbone. Il s'agit donc d'?loigner le plus possible les doublets liants, c'est ? dire les liaisons carbone-hydrog?ne. Pour obtenir un ?cart maximal entre chaque liaison, pas le choix, la mol?cule doit ?tre sous la forme d'un t?tra?dre !

Ammoniac : trois liaisons azote-hydrog?ne et un doublet non-liant sur l'azote. Contrairement au m?thane, la forme de la mol?cule n'est pas aussi sym?trique puisque au lieu d'avoir un quatri?me atome d'hydrog?ne substitu? ? l'azote, on a un doublet non-liant. Donc le poly?dre n'est plus un t?tra?dre mais ce qu'on appelle une pyramide trigonale.

Eau : deux doublets non-liants et deux liaisons oxyg?ne-hydrog?ne. On ?carte au maximum tout ?a et on a une mol?cule coud?e.

Je te renvoie ? ce tableau qui te permettra de bien visualiser les choses (les trois exemples de l'exercice correspondent aux trois premi?res cases de la ligne 4 du tableau) :

[fr.wikipedia.org]