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Plans molécules


ophebdt
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  • Tuteur

On a 3 molécules données dans l’énoncé: GaH3, H2S et CS2

Un item dit: « deux de ces trois molécules ont leurs atomes dans un même plan » et la correction dit que les trois molécules ont leurs atomes dans un même plan. Je comprends pas comment on fait

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  • Ancien du Bureau
il y a 21 minutes, ophebdt a dit :

On a 3 molécules données dans l’énoncé: GaH3, H2S et CS2

Un item dit: « deux de ces trois molécules ont leurs atomes dans un même plan » et la correction dit que les trois molécules ont leurs atomes dans un même plan. Je comprends pas comment on fait

Ok je vois ! Est-ce que tu sais retrouver la géométrie de la molécule à partir des couches externes, en dessinant les OA et en faisant les liaisons ? 

Si tu ne sais pas, n'hésite pas, y'a aucun soucis, je te le détaillerai ! 

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  • Ancien du Bureau

@ophebdt pas de soucis tqt pas ! Je vais t'expliquer ! Tu vas voir c'est tjrs la même chose ! 

Si je reprends ton QCM, tu as SH2, dans ce post j'ai détaillé comment on fait pour cette molécule, je te laisse le lire si tu veux en attendant que je fasse de même avec les 2 autres molécules : 

 

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  • Tuteur

Mercii j’me suis rendue compte que y’avait pas mal de trucs que j’avais pas compris mais maintenant c’est bon, est ce du coup tous les atomes sont dans le même plan seulement quand la molécule est linéaire ou trigonale plane? 

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  • Ancien du Bureau
  • Solution

On va commencer par le CS2 (c'est exactement pareil pour le CO2)

 

On cherche les couches externes et on dessine les OA avec les e-

image.png

Est-ce que tu es d'accord avec moi qu'on a ça ? 
Tu te doutes que l'atome central est celui qui est en 1 seul exemplaire donc le C. Ce C ne possède que 2 e- célib alors que les S à eux deux en ont 4. Tu sais que généralement une liaison c'est la mise en commun de 2 e- célib, chacun étant apporté par un atome de la liaison donc là tu vois que ça coince. 

Du coup tu vas exciter (= déplacer les e-) et hybrider (= faire que tu as des OA strictement identiques) ton atome de C (c'est tjrs le cas, je n'ai jamais vu de molécule où l'atome de C fait des liaisons dans son état fondamental).

image.png

Et là tu obtiens 4 e- célib sur la couche externe du C et 4 sur les 2 S du coup tu peux tracer tes liaisons

image.png

Et dessiner ta molécule (en pensant à mettre les DNL).

Tu vois que là ton C n'est lié qu'à 2 atomes et ne possède pas de DNL donc les 2 S vont s'éloigner le plus possible l'un de l'autre afin et donc la configuration dans l'espace où les atomes sont le plus éloignés c'est quand il y a un angle de 180° entre les 2. Donc tu vois que tes 3 atomes sont alignés.

Est-ce que ça va pour cette molécule ? 

 

Concernant GaH3 tu suis exactement le même raisonnement.

Ga : Z = 31 --> 4s² 4p1

image.png

Tu vois que Ga n'a qu'un seul e- célib donc tu excites afin de déplacer l'e- de la case 4s dans une des OA 2p pour avoir 3 e- célib et là tu peux dessiner tes liaisons et en déduire la géométrie de ta molécule ! 

image.png

Donc là tu as Ga qui est lié à 3 H et qui ne possède pas de DNL (seulement une OA vide mais ça ne prend pas de place donc ça ne rentre pas dans la géométrie de la molécule ! Du coup la répartition dans l'espace où les atomes sont le plus éloignés c'est le triangle plan (angle de 120° entre chaque H). Et du coup c'est bien plan là aussi et donc tous les atomes sont alignés !

 

Est-ce que tu comprends ? Si t'as des questions ou que je suis allée trop vite ou que tu ne comprends pas tout, n'hésite pas !

 

Révélation

Je suis désolée, j'espère que vous arrivez à lire ce que j'ai écrit sur les images ... c'est pas super évident d'écrire sur l'ordi ...

Si vous n'arrivez pas à me lire, dites me le !

 

Il y a 8 heures, ophebdt a dit :

Mercii j’me suis rendue compte que y’avait pas mal de trucs que j’avais pas compris mais maintenant c’est bon, est ce du coup tous les atomes sont dans le même plan seulement quand la molécule est linéaire ou trigonale plane? 

Oui sauf quand tu as des DNL dans ce cas, comme pour H2O par exemple, les atomes seront alignés également !

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Bonjour je faisais l'annale du concours de l'année dernière et je suis tombée sur NH3. Pas de problème pour répondre aux questions sauf celle-ci:

"dans la molécule de NH3, tous les atomes sont dans le même plan".

Correction du tutorat; 

La molécule n’est pas trigonale plane du fait de la présence du doublet non liant.

 

Donc d'après eux la présence du DBL ne permet pas aux atomes d'être dans le même plan. Pourtant ds le cours du prof il est indiqué que la présence d'un DBL explique la planéité de la molécule... Je ne sais pas qui croire. Merci pour vos réponses!

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  • Ancien du Bureau

Salut @MarinaPASSEtTuTécartes ! 

 

il y a 7 minutes, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

"dans la molécule de NH3, tous les atomes sont dans le même plan".

Correction du tutorat; 

La molécule n’est pas trigonale plane du fait de la présence du doublet non liant.

L'item est bien faux, la molécule est de géométrie pyramidale à base triangulaire (cf le tableau qu'il y a dans ce post https://forum.tutoweb.org/topic/69664-ue1-chimie-hybridation-sp2-sp3/?do=findComment&comment=379062)

 

il y a 7 minutes, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

Donc d'après eux la présence du DBL ne permet pas aux atomes d'être dans le même plan.

Oui le fait que tu es un DNL, c'est comme si tu avais un atome (mais ce n'est pas le cas) cad que les atomes de la molécule et les DNL se répartissent dans l'espace de façon a être le plus éloigné les uns des autres donc quand tu as 4 (DNL et atomes liés à l'atome central), tu es dans un tétraèdre mais pour avoir la géométrie de la molécule tu ne regardes que les atomes et pas les DNL même s'ils sont présents et qu'ils donnent des angles particuliers à ta molécule.

 

il y a 7 minutes, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

Pourtant ds le cours du prof il est indiqué que la présence d'un DBL explique la planéité de la molécule... Je ne sais pas qui croire.

Est-ce que tu pourrais me dire à quel endroit tu as vu ça stp ? Pcq là je ne vois pas comme ça ...

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Je ne peux pas t'envoyer le screen car le format est trop gros... Du coup le lien du cours: https://moodle.univ-tlse3.fr/pluginfile.php/513588/mod_resource/content/1/Cours PASS_fl_2021_CM4.pdf (page 7/30)

Je viens d'ailleurs de voir ton super tableau. Je crois que la notion de "plane" ou d'atome dans le même plan me pose problème... D'après ton tableau, je crois comprendre qu'aucune molécule hybridée sp3 ne peut être plane non?

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  • Ancien du Bureau
il y a 18 minutes, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

Je ne peux pas t'envoyer le screen car le format est trop gros... Du coup le lien du cours: https://moodle.univ-tlse3.fr/pluginfile.php/513588/mod_resource/content/1/Cours PASS_fl_2021_CM4.pdf (page 7/30)

Pas de soucis ! Il s'agit de la diapo 79 ? Pcq je vois pas où on parle de DNL ...

 

il y a 18 minutes, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

Je crois que la notion de "plane" ou d'atome dans le même plan me pose problème... D'après ton tableau, je crois comprendre qu'aucune molécule hybridée sp3 ne peut être plane non?

Plan ça veut dire que toute ta molécule est plate donc c'est le cas des géométries linéaire et triangulaire plane.

Le fait que tous les atomes soient dans le même plan, ça veut dire qu'ils sont tous alignés. Si tu places un plan qui passes par tous les atomes (sans être déformé) alors là tu auras des atomes dans le même plan.

 

C'est pas tout à fait le bon terme (mais le prof ne piège pas là-dessus tqt pas) ... Une molécule hybridée sp3 peut avoir ses atomes dans le même plan à condition qu'elle soit de géométrie coudée en V (c'est le cas de l'eau H2O, les atomes H-O-H sont dans le même plan (mais on ne parle pas de "molécule plane" mais de molécule coudée en V où du coup tous les atomes sont dans le même plan)).

 

Est-ce que tu vois ce que je veux dire ? Je sais que c'est pas évident ...

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  • Ancien du Bureau

Ah j'ai compris @MarinaPASSEtTuTécartes ! 

 

Dans NH3 tu as un Doublet Non liant = DNL

Mais là dans le cours on te parle de Double Liaison = DL 

C'est pas la même chose du coup ! 

Quand tu as une DL et 2 liaisons simples, tu vas être dans le cas d'une géométrie triangulaire plane au niveau de cet atome central et donc cette partie de la molécule est plane !

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AHhhhhhhhhhhhhhhhhhh je viens de comprendre merci!!!!! Donc pour conclure la présence d'un DNL ne permet pas aux atomes d'être dans le même plan.

La présence d'un DL n'impacte pas le fait qu'elle soit plane ou non... Je peux en déduire que la présence d'une double liaison assure que les orbitales soient dans un même plan?

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  • Ancien du Bureau

@MarinaPASSEtTuTécartes

Je te conseille de ne pas retenir ça comme ça pcq ça marche pas tout le temps (par exemple O de H2O possède de 2 DNL mais dans la molécule tous les atomes sont dans le même plan).

Mais du coup il faut que tu saches reformer ta molécule en fonction du nb de DNL + atomes autour de l'atome central :

 

- Si la somme = 2 --> molécule linéaire --> tous les atomes sont dans le même plan

 

- Si la somme = 3

  • Si 3 atomes (+ 0 DNL) --> molécule triangulaire plane --> tous les atomes sont dans le même plan
  • Si 2 atomes + 1 DNL --> molécule coudée en V --> tous les atomes sont dans le même plan

- Si la somme = 4

  • Si 4 atomes --> molécule tétraèdrique --> au max 3 atomes dans le même plan
  • Si 3 atomes + 1 DNL --> pyramide à base triangulaire --> au max 3 atomes dans le même plan
  • Si 2 atomes + 2 DNL --> coudée en V --> tous les atomes (les 3) sont dans le même plan

Du coup il suffit de retenir le cas général (en gras) et ensuite tu adaptes en fonction si tu as des DNL, tu visualises ta molécule dans l'espace et tu en déduis si les atomes sont dans le même plan ou non ...

 

Le 22/09/2021 à 11:09, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

La présence d'un DL n'impacte pas le fait qu'elle soit plane ou non... 

Il faut que tu réfléchisses sur la répartition des atomes dans l'espace et pas tellement en fonction de "j'ai une molécule avec que des liaisons simples ou doubles"

 

Le 22/09/2021 à 11:09, MarinaPASSEtTuTécartes a dit :

Je peux en déduire que la présence d'une double liaison assure que les orbitales soient dans un même plan?

Je suis désolée je ne comprends pas exactement ce que tu veux dire ...

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