Forme et géométrie des molécules

Négligée précédemment, intéressons-nous à la représentation spatiale des composés étudiés. La géométrie de ces composés autour de l'atome central dépend des doublets de liaisons (paires électroniques liantes) et des éventuelles paires libres (électrons seuls). L'atome central est celui qui est le plus électronégatif. La forme d'une molécule est la figure formée par ses atomes (figure observable). 

I. Le modèle VSEPR :

Valence Shell Électron Pair Repulsion Theory 

Le principe : les paires électroniques liantes et libres se repoussent mutuellement. Par conséquent, elles se localisent dans l'espace de manière à minimiser leur répulsion.

Ce modèle permet d'expliquer la géométrie des paires électroniques autour d'un atome central. A une même géométrie, plusieurs formes de molécules pourront correspondre.

II. Règles et notations VSEPR :

AXmEn ; où A est l'atome central de la molécule, X représente les paires liantes, E les paires libres et m,n représentent le nombre de paires de chaque type.

Règle n°1 : Il faut minimaliser la répulsion entre les paires électroniques (libres et liantes). Celles-ci se répartissent l'espace disponible (3D !).

2 paires opposées au maximum (180°) La molécule est linéaire et l'angle entre les deux paires est un angle plat (180°)

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    *(c) Animated gif : Robyn Rindge '98 | www.chimmybear.com 

3 paires situées dans le même plan et à égale distance les unes des autres : 120°, La molécule a la forme d'un triangle équilatéral

         

  

4 paires liantes dirigées vers le centre d'un tétraèdre régulier et situées à 109° les unes des autres. La molécule est de forme tétraédrique.

         

 

5 paires. Les paires forment entre elles un angle de 120°

 

         

  

6 paires. Les paires du plan équatorial forment entre elles un angle de 90°. Les paires axiales formant un angle de 120° avec les autres.

 

Règle n°2 : Les paires libres occupent plus de place que les paires liantes car la répulsion des paires libres est plus forte. Les angles entre les paires seront différents. De plus si les différents endroits ne sont pas équidistants, les paires libres se placeront préférentiellement le plus loin.

 

(c) Animated gif : Robyn Rindge '98 | www.chimmybear.com

 

 

 

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Miseur L., « La Chimie.net », <http://www.lachimie.net>, août 2012, visité le ....