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Electrons de valence et structure de Lewis
Bonsoir,
je ne comprends pas bien le lien qui lie les électrons de valence et la structure de Lewis 
...
Pourquoi faut-il calculer ces électrons de valence pour connaître la structure de Lewis.
Aussi, je n'ai pas compris comment savoir s'il y a presence de charges ou pas...
Exemple d'exercice :
L'écriture de la formule de Lewis d'une espèce chimique implique le décompte des
électrons de valence des atomes associés par liaison covalente.
Dans le cas d'un ion ce nombre est modulé
-par l'addition d'électrons dans le cas d'un anion
-par la soustraction d'électrons dans le cas d'un cation.
Calculer le nombre d'électrons de valence et chercher le schéma de Lewis des édifices suivants, en précisant bien la charge formelle portée par les atomes.
P.S : je suis en licence Sciences de la Vie, qui n'apparaît pas dans les filières
Hello,
C'est l'intérêt même de la représentation de Lewis. En effet tu ne représente qu'eux sur la formule et c'est ainsi que tu peux voir s'ils sont cation/anions, le nombre de doublets non liants etc...
Est-ce que ca répond à ta question ?
Bonjour
Comme l'a dit vincedobro, les électrons de valence (ou électrons périphériques) sont ceux qui interviennent dans l'établissement des liaisons chimiques. C'est d'eux que dépendent essentiellement les propriétés chimiques d'un élément chimique. Il est donc très important de savoir les dénombrer.
J'ignore ton niveau en atomistique. Les notions de nombres quantiques, d'orbitales atomiques s, p, d, f te sont-elles familières ? Si oui : les électrons de valence sont les électrons d'énergies supérieures ou égales à l'énergie des électrons (nmax s) où nmax est la plus grande valeur du nombre quantique principale.
Plus simplement : les électrons de valence sont les électrons qu'il faut ajouter à la structure du gaz rare qui précède un élément dans le tableau périodique pour obtenir cet élément. Le nombre d'électrons de valence est ainsi le numéro de la colonne de l'élément dans le tableau périodique. Ainsi :
He possède 2 e- de valence ; N en possède 5 ; Cl en possède 7 ; Br en possède 17...
On peut remarquer que seuls les gaz rares sont des atomes stables à l'état atomique. Les autres atomes ont donc tendance à modifier leur structure de façon à ce rapprocher le plus possible de celle du gaz rare le plus proche dans le tableau périodique.
- les atomes ayant 1, 2 ou 3 e- de valence vont avoir tendance à les perdre se transformant ainsi en ion positifs : Na+ ; Ca2+ ; Al3+...
-les atomes ayant un nombre d'e- de valence proche de celui du gaz rare qui le suit ont tendance à capter un ou plusieurs électrons pour compléter leur couche de valence : Cl- ; O2-...
-sinon, la stabilisation de l'atome se fait par établissement de liaisons covalentes. C'est la qu'intervient surtout la représentation de Lewis. On représente les électrons de valence autour du symbole de l'atome avec une simplification pour les élément des lignes 4 et suivantes des colonnes 13 et suivantes : les 10 e- d ne participent pas (ou très rarement) aux liaisons chimiques. Il s ne sont pas représentés. On retombe ainsi sur la règle du duet et la règle de l'octet vues dans l'enseignement secondaire...
Merci vincedobro et vanoise pour vos explications 
vanoise --> Les notions de nombres quantiques, d'orbitales atomiques s, p, d, f me sont effectivement familières. Mais je crois que je me suis mal exprimée...
Je sais ce que sont les électrons de valence et comment les déterminer. Cependant, je ne comprends pas en quoi ils aident à déterminer la structure de Lewis.
Par exemple pour representer CH2Cl2 on a la representation en annexe.
Le carbone possède 4 électrons de valence.
L'hydrogène en possède 1.
Le chlore possède quant à lui 7 électrons de valence donc on applique la règle de l'octet.
Ma question est : pourquoi représente-on le chlore ainsi sur la molécule? Pourquoi on ne dessine pas les liaisons en traits pleins (en gros, pourquoi represente-on des points ? ) ?
Merci 
Bonsoir
Pourquoi on ne dessine pas les liaisons en traits pleins
Mais les quatre liaison covalentes C-Cl sont bien représentées par 4 traits pleins !
Ce sont les doublets non liants qui sont représentés ici par des couples de points ; très souvent d'ailleurs, ces doublets non liant sont représentés par des petits traits comme sur l'exemple ci-dessous.
Ainsi la règle de l'octet est bien respectée : la couche de valence de C contient 4 doublets de liaison (4 doublets liants) : la couche de valence de l'atome Cl contient 1 doublet liant et 3 doublets non liant.
La règle du duet est vérifiée pour H.
Bonsoir
Pourquoi on ne dessine pas les liaisons en traits pleins
Mais les quatre liaison covalentes C-Cl sont bien représentées par 4 traits pleins !
Ce sont les doublets non liants qui sont représentés ici par des couples de points ; très souvent d'ailleurs, ces doublets non liant sont représentés par des petits traits comme sur l'exemple ci-dessous.
Ainsi la règle de l'octet est bien respectée : la couche de valence de C contient 4 doublets de liaison (4 doublets liants) : la couche de valence de l'atome Cl contient 1 doublet liant et 3 doublets non liant.
La règle du duet est vérifiée pour H.
Ah, je comprends désormais !
Ceci dit, j'aurais besoin de quelques explications , sur le même exercice d'ailleurs
. En effet, dans ma correction il est indiqué que la molécule HNO3 se représente ainsi.
J'ai deux petites questions :
1) Comment savoir que la molécule se configure ainsi? Est-ce un automatisme, parce que personnellement, je ne l'aurai pas trouvé
2)Comment cela se fait-il qu'il y ait des charges + et -? Pourquoi sur l'azote et le carbone
?
Bonsoir
Première chose à faire : calculer le nombre total d'électrons de valence. Ici :
1+5+3x6=24. La représentation de Lewis de la molécule doit faire apparaître 12 paires d'électrons. Pas de difficulté pour H ;
Pas de difficulté pour le O entre H et N. Ayant 6 e- de valence, il sature à 8 sa couche de valence en établissant 2 liaisons covalentes, comme dans H2O.
Pour l'atome N : ayant 5e- de valence, il a tendance à établir 3 liaisons covalentes pour saturer à 8 sa couche de valence comme dans NH3. Problème : les deux autres atomes O étant ainsi liés par une seule liaison covalente, ne respectent pas la règle de l'octet ! Réfléchi bien : la seule façon de répartir les 12 doublets d'électrons de sorte que tous les atomes respectent la règle de l'octet (du duet pour H) est celle que tu as schématisée.
Concernant les charges :
L'atome O lié à N par double liaison possède (2x2+2x2/2)=6 électrons de valence : 2 paires de doublets non liant non partagées et 2 paires de doublets liant partagées avec N. Ce nombre est identique à celui que l'on a dans un atome O électriquement neutre.
L'atome O lié à N par simple liaison possède (3x2+2/2)=7 électrons de valence : 3 paires non partagées et la paire partagée avec N. Cela fait un électron de plus que dans un atome O électriquement neutre. Il y a donc excès d'une charge "-" sur cet atome.
L'atome N possède dans la molécule 4e- (8e- de liaison partagés avec les atomes O). Cela représente un déficit d'un e- de valence par rapport à un atome N électriquement neutre. Il y a donc apparition d'une charge + sur cet atome. Je ne parle pas d'ions ici car la structure globale reste électriquement neutre, il s'agit bien d'une molécule.
Bonsoir
Concernant les charges :
L'atome O lié à N par double liaison possède (2x2+2x2/2)=6 électrons de valence : 2 paires de doublets non liant non partagées et 2 paires de doublets liant partagées avec N. Ce nombre est identique à celui que l'on a dans un atome O électriquement neutre.
L'atome O lié à N par simple liaison possède (3x2+2/2)=7 électrons de valence : 3 paires non partagées et la paire partagée avec N.
Je ne comprends pas les calculs
Je ne comprends pas les calculs
Je ne suis pas sûr que tu ais bien compris la différence entre doublet de valence non liant (représenté par 2 points ou un petit trait) et doublet liant (doublet de liaison) représenté par un trait entre deux atomes.
Le doublet non liant ne participe à aucune liaison : il s'agit de deux électrons qui tournent autour du seul noyau de l'atome considéré.
Le doublet de liaison assure la liaison covalente entre deux atomes ; il s'agit de deux électrons qui tourne autour de l'ensemble des deux noyaux des atomes liés.
Quand on fait le compte des électrons de valence d'un atome donné, les électrons de liaison compte chacun pour un demi électron puisque chaque électron de liaison est partagé entre deux atomes...
Je détaille pour l'atome O lié à N par double liaison.
2 doublets non liants donc non partagés : 4 e-
2 doublets liants donc 4e- partagés entre les atomes O et N : en moyenne 2 e-
Cela donne bien 6 e- !
Remarque : il existe des situations où un atome attire nettement plus fortement un doublet de liaison que l'autre atome lié. La liaison est alors qualifiée de polarisée mais il n'en est pas question pour l'instant...
2 doublets liants donc 4e- partagés entre les atomes O et N : en moyenne 2 e-
Cela donne bien 6 e- !
Voilà, c'est ça que je ne capte pas... Vous dites qu'il y a 2 doublets liants (je suis d'accord) donc 4e- partagés entre les atomes O et N (je comprends) et là vous dites "en moyenne 2e-"
Qu'est ce que ça veut dire? Pourquoi divisé vous par 2?
Prenons le cas de l'atome d'oxygène lié à l'azote par une liaison simple.
On a 3 doublets non liants donc non partagés : 6e-.
1 doublets liants donc 2 e- partagés entre les atomes O et N
On devrait trouver 7 e- en tout normalement or j'en trouve 8...
Il y a effectivement une "subtilité" entre le décompte des électrons pour vérifier la règle de l'octet ou du duet et le décompte des électrons pour déterminer les charges électriques.
Pour la règle du duet ou de l'octet, on prend en compte tous les électrons de valence passant tout ou partie de leur temps autour d'un noyau.
Ainsi pour le doublet de la liaison simple N-0, pour la règle de l'octet, ce doublet compte pour 2e- pour N et aussi pour 2e- pour O alors qu'il n'y a réellement que deux électrons et pas 4 !
Prenons le cas de l'atome d'oxygène lié à l'azote par une liaison simple.
On a 3 doublets non liants donc non partagés : 6e-.
1 double liant donc 2 e- partagés entre les atomes O et N
En supposant la liaison N-O non polarisée, les deux électrons partagés passent en moyenne 50% de leur temps autour du noyau N et 50% de leur temps autour du noyau O. Cela revient à dire qu'en moyenne un électron de cette liaison est autour de O et l'autre autour de N. Le nombre d'électrons en moyenne autour de O est donc bien de 7 et non de 8 !
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