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TD : CHAPITRE : STRUCTURE ET GEOMETRIE DES MOLECULES

TP : INITIATION A LA GEOMETRIE SPATIALE DES MOLECULES. L'objectif de cette séance est d'établir un lien entre le schéma de Lewis d'une molécule et sa ...




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TP : INITIATION A LA GEOMETRIE SPATIALE DES MOLECULES

L’objectif de cette séance est d’établir un lien entre le schéma de Lewis d’une molécule et sa géométrie.

I/ Géométrie des molécules de bases

1.1/ Généralités

Vous disposez d’une boîte de modèles moléculaires. Dans celle-ci, les sphères représentent les atomes et les tiges les doublets liants (ou liaisons covalentes)
Données :
AtomeHydrogène(H)Carbone(C)Azote (N)Oxygène (O)Soufre (S)Chlore(Cl)Brome(Br)Iode(I)Couleur de la bouleblancnoirbleurougejaunevertbrunviolet
-Le Numéro atomique de certains atomes : H (Z = 1) ; C (Z = 6) ; N (Z = 7) ; O (Z = 8)

II/ Géométrie autour d’un atome tétragonal

Un atome est tétragonal s’il possède 4 atomes voisins avec lesquels il forme des liaisons covalentes.

Exemple : Etude de la molécule de méthane de formule brute CH4

1/ Construire le modèle moléculaire éclaté.
2/ Quelle est la géométrie autour de l’atome de carbone.
( Coup de pouce :
-Aidez-vous des photos ci-contre.
-Un ballon de baudruche représente une liaison covalente
3/ Déterminer son schéma de Lewis
4/ Comment peut-on expliquer cette géométrie (c’est-à-dire la disposition spatiale des atomes d’hydrogène autour de l’atome de carbone) ?
5/ Déterminer la représentation de Cram de cette molécule.

III/ Géométrie autour d’un atome trigonal

Un atome est trigonal s’il possède 3 atomes voisins avec lesquels il forme des liaisons covalentes.

3.1/ L’atome porte un doublet libre

Exemple : Etude de la molécule d’ammoniac de formule brute NH3

1/ Construire le modèle moléculaire éclaté.
2/ Quelle est la géométrie autour de l’atome d’azote.
( Coup de pouce : aidez-vous des photos ci-contre


3/ Déterminer son schéma de Lewis.
4/ Comment peut-on expliquer cette géométrie (c’est-à-dire la disposition spatiale des atomes d’hydrogène autour de l’atome d’azote) ?
5/ Déterminer la représentation de Cram de cette molécule.

3.2/ L’atome ne porte pas de doublet libre

Exemple : Etude de la molécule de méthanal de formule brute CH2O.
1/ Construire le modèle moléculaire éclaté.
2/ Quelle est la géométrie autour de l’atome de carbone.
( Coup de pouce : aidez-vous du modèle ci-contre

3/ Déterminer son schéma de Lewis
4/ Comment peut-on expliquer cette géométrie (c’est-à-dire la disposition spatiale des atomes d’hydrogène et d’oxygène autour de l’atome de carbone) ?
( Coup de pouce : aidez-vous de la conclusion du paragraphe précédent.
5/ Déterminer la représentation de Cram de cette molécule.


IV/ Géométrie autour d’un atome digonal

Un atome est digonal s’il possède 2 atomes voisins avec lesquels il forme des liaisons covalentes.

4.1/ L’atome porte deux doublets libres

Exemple : Etude de la molécule d’eau de formule brute H2O

1/ Construire le modèle moléculaire éclaté.
2/ Quelle est la géométrie autour de l’atome de carbone.
( Coup de pouce : aidez-vous des photos ci-contre
3/ Déterminer son schéma de Lewis
4/ Comment peut-on expliquer cette géométrie (c’est-à-dire la disposition spatiale des atomes d’hydrogène autour de l’atome d’oxygène) ?
5/ Déterminer la représentation de Cram de cette molécule.

4.2/ L’atome ne porte pas de doublet libre

Exemple : Etude de la molécule de dioxyde de carbone de formule brute CO2

1/ Construire le modèle moléculaire éclaté.
2/ Quelle est la géométrie autour de l’atome de carbone.
3/ Déterminer son schéma de Lewis
4/ Comment peut-on expliquer cette géométrie (c’est-à-dire la disposition spatiale des atomes d’oxygène autour de l’atome de carbone) ?

V/ Visualisation des molécules en 3D : Utilisation d’un logiciel (chime ou rasmol)

1/Visualiser à l’aide du logiciel « chime » la molécule de méthyléthylamine puis construire le modèle moléculaire
(Coup de pouce :
-Taper dans le moteur de recherche google : « HYPERLINK "http://www.ponge.com/telechargements/molecules/methylethamine.pdb"methylethamine.pdb »
-Cliquer sur le lien « visualisation 3D de molécules »
-Cocher alors « spacefil20% et « no dots »
2/ Déterminer le schéma de Lewis de cette molécule.
3/ Justifier la géométrie de la molécule autour de l’atome d’azote.



Compétences expérimentales attenduesAcquisEn cours d’acquisitionNon acquis-Je sais construire construire le modèle molécule d’un molécule à partir de sa représentation de Lewis Compétences expérimentales attendues-Je sais prévoir la géométrie d’une molécule à partir de son schéma de Lewis
-Je sais déterminer le schéma de Lewis d’une molécule
-Je sais télécharger et utiliser un logiciel de visualisation de molécule en 3D. (chime ou Rasmol)














PROFESSEUR
…………………
DATE DU TP
…………….DATE DE DEPOT
…………………PREPARATEUR
………………….JOUR DU TP
……………..SALLE
………..HORAIRE
……………………….TP : GEOMETRIE DES MOLECULES BAC ELEVE ( …. Binômes)Atome de carbone tétragonale (noir) (4 simples liaisons)1Atome de carbone digonal (noir) (2 doubles liaisons)1Atome de carbone trigonal (2 simples liaisons et une double liaison)1Atome d’hydrogène (blanc)4Atome d’oxygène digonal (rouge) (2 simples liaisons)1Atome d’oxygène monogonal (rouge) (1 double liaison)1Atome d’azote trigonal (bleu) (3 simples liaisons1BAC PROFPince 3Installation des logiciels chime et rasmolRéservation de la salle A102Vérifier l’accès à internet









Chapitre n° …… : Structure et géométrie d’une molécule TP n°….

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