Cours de Première sur la représentation de Lewis
Liaison covalente
Structure de l’atome:
Dans la notation ZX, X représente le symbole de l’élément chimique (H, He…) et Z, appelé numéro atomique, désigne le nombre de particules chargées positivement situées dans le noyau de l’atome.
Si l’atome est neutre, il possède autant d’électron (charge négative) que l’indique Z. Par exemple, l’atome d’oxygène 8O possède 8 électrons.
Si l’atome est chargé positivement (cation), il possède autant d’électrons en moins par rapport à Z que l’indique la charge positive. Par exemple, les ions 8O+ et 8O2+ possèdent respectivement 7 et 6 électrons.
Si l’atome est chargé négativement (anion), il possède autant d’électrons en plus par rapport à Z que l’indique sa charge négative. Par exemple, les ions 8O– et 8O2- possèdent respectivement 9 et 10 électrons.
Les électrons situés dans un atome ou un ion se répartissent en niveaux, en respectant les règles suivantes :
Chaque niveau peut être saturé par un nombre maximum d’électrons, il ne peut en accueillir davantage. Par exemple :…
Les électrons se placent de préférence sur les niveaux les moins énergétiques, , avant d’occuper les niveaux supérieurs.
- Doublets liants et non liants:
Dans une molécule, les atomes sont liés par des liaisons covalentes. Une liaison covalente entre deux atomes est la mise en commun de deux électrons, chaque atome fournissant un électron. Ces deux électrons forment un doublet liant que l’on représente par un tiret entre les atomes concernés.
Il existe des liaisons covalentes doubles ou triples, c’est-à-dire que 2 ou 3 doublets liants s’établissent entre atomes.
Le nombre de liaisons covalentes que peut former un atome est égal au nombre d’électrons qu’il doit gagner pour obéir à la règle de l’octet.
Les électrons externes qui ne sont pas engagés dans une liaison covalente sont regroupés en doublets non liants.
Dans la représentation de Lewis d’une molécule, on représente chaque atome avec sa couche externe, c’est-à-dire avec les doublets liants et les doublets non liants. Les doublets non liants sont représentés par des tirets placés autour de l’atome auquel ils appartiennent.
Exemple :
Soit la molécule de chlorure d’hydrogène HCl :
Elle est constituée d’un atome d’hydrogène qui possède 1 électron externe et d’un atome de chlore dont le noyau est noté. La répartition électronique du chlore est alors : (K) 2(L) 8(M) 7. Il y a donc en tout 8 électrons externes sur la molécule, soit 4 doublets à répartir.
Géométrie de molécules simples
Les quatre doublets (liants et non liants) entourant un atome de carbone, d’azote ou d’oxygène, impliqué dans des liaisons simples, adoptent une disposition tétraédrique.
La représentation de Cram permet de visualiser la géométrie spatiale d’une molécule ; les liaisons entre atomes sont représentées de la façon suivante :
Cette représentation de Cram, que doit précéder la représentation de Lewis, s’obtient en tenant compte du fait que les doublets liants ou non liants, formés de deux électrons négatifs, se repoussent électriquement et se placent de façon à être le plus éloignés possibles les uns des autres.
La molécule d’eau représentée ci-dessous contient 2 doublets liants et 2 doublets non liants.
La molécule d’ammoniac contient 3 doublets liants et 1 doublet non liant.
