Chimie Générale : Structure Moléculaire - Module 2

Chimie Générale : La Matière - Module 2 - Structure Moléculaire

• Ce module porte sur la structure moléculaire en chimie générale.
• Les chapitres suivants sont abordés :
  • Chapitre 3 : Les liaisons chimiques (types de liaisons, structures de Lewis, résonance, molécules organiques)
  • Chapitre 4 : La nomenclature (formules empiriques, chimiques, développées, semi-développées)
  • Chapitre 5 : La structure des molécules (liaisons ioniques, covalentes, métalliques et exemples d'applications concrètes comme l'eau)
• Différents types de liaisons sont étudiés :
  • Liaison ionique (700-1100 kJ/mol) : entre un métal et un non-métal (ex. NaCl, KF)
  • Liaison covalente (150-600 kJ/mol) : entre des non-métaux (ex. H2O, N2, NH4+, diamant)
  • Liaison métallique (200 kJ/mol) : entre des métaux (ex. Fe, Cu)
• Des exemples de liaisons entre des atomes sont présentés :
  • Une molécule d'eau : 2 liaisons covalentes O-H
  • Un composé ionique (NH4Cl) : réseau en continu, 4 liaisons covalentes N-H, 1 liaison ionique entre un cation NH4+ et un anion Cl-
• Différents types de formules chimiques sont abordés :
  • Formule empirique
  • Formule chimique ou moléculaire (nombre réel d'atomes)
  • Formule développée (montre les liaisons covalentes, la géométrie)
  • Formule semi-développée (regroupe les atomes autour de l'atome central)
• La liaison ionique est une interaction électrostatique entre deux ions de charges opposées (cation/anion). Les ions résultent du transfert d'électrons d'un atome à l'autre. Le composé ionique forme un réseau cristallin.
• L'énergie de réseau est l'énergie associée à la formation d'un réseau cristallin d'ions gazeux. Plus l'énergie de réseau est grande, plus le composé ionique est stable.
• L'énergie de réseau est négative et proportionnelle à la force du réseau cristallin; elle est plus grande si les charges opposées sont plus grandes et la distance entre les charges est plus petite.
• Les ions monoatomiques et polyatomiques sont également abordés.
• La liaison covalente implique le partage d'une ou plusieurs paires d'électrons entre deux atomes. Les liaisons covalentes peuvent être polaires ou non polaires selon la différence d'électronégativité entre les atomes.
• L'électronégativité est la tendance d'un atome à attirer les électrons vers lui dans une liaison chimique.
• La longueur de la liaison covalente est la distance entre les noyaux des atomes liés. Plus la multiplicité de la liaison est grande, plus la liaison est courte.
• L'énergie de la liaison covalente est l'énergie pour rompre une mole de liaison dans une phase gazeuse. Plus la liaison est courte et la multiplicité des liaisons plus grande, plus l'énergie de dissociation est grande et la liaison est forte.
• Les composés ioniques et les molécules organiques sont traités, avec des exemples comme le CO2, l'H2CO3, l'NH4+, l'NH4Br, le NO2, le BrO-, le SF6 et l'IF4+

Chapitre 3 - Les liaisons chimiques

• Différents types de substances pures et leurs liaisons sont expliqués (ioniques, covalentes et métalliques)
• Comprendre les structures de Lewis pour visualiser les composés moléculaires et ioniques.
• Apprendre à déterminer les charges formelles dans une molécule ou un ion.

Concept de résonance

• Les structures de résonance représentent des structures moléculaires qui ne peuvent pas être décrites parfaitement par une seule structure de Lewis.
• Ces structures, appelées formes limites, ont le même arrangement atomique mais des électrons différents.
• L'hybride de résonance est le traitement réel de la molécule et représente la superposition de toutes les structures de résonance.
• Il est nécessaire de connaître la meilleure représentation possible du nombre de liaisons pour trouver la structure de résonance.

Groupements fonctionnels

• Des exemples de différentes familles de groupes fonctionnels pour les composés organiques sont fournis, expliquant comment identifier rapidement ces groupes dans les structures moléculaires. Les exemples inclus sont les alcanes, les alcènes, les alcynes, les aldéhydes, les cétones, les alcools, les éthers, les acides carboxyliques , les esters, les amines et les dérivés halogénés.

Représentations stylisés et structures 3D

• Les structures de Lewis sont simplifiées et des représentations 3D de la géométrie moléculaire (avec les angles) sont également expliquées.