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Molécules polaires/apolaires

Posté par
gree
02-04-13 à 14:23

Bonjour,

Je sais que si une molécule est polaire, c'est lorsque les liaisons sont polarisées et que le barycentre des charges partielles positives et négatives ne coïncident pas. Mais, je ne sais pas comment faire pour les barycentres. J'ai compris que ça dépends des vecteurs, mais comment savoir la disposition de la molécule dans l'espace? Je sais qu'il y a des molécules tétraèdique, pyramidale, mais je ne vois même pas la différence entre les deux. Donc, pourriez-vous me dire comment savoir la structure d'une molécule, s'il vous plait?

Merci d'avance.

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 11:04

Bonjour,

Pas mal de sujets dans ce que tu écris ... on ne sait par où commencer. Le plus facile peut être est de reprendre certains termes que tu as utilisés en essayant de les clarifier, et tu poseras de nouvelles questions ou reformuleras celles que tu a déjà posées:

molécules tétraédiques:

c'est le cas du méthane (CH4): tu as un tétraède (pyramide à face triangulaire) dont chaque sommet est un atome d'hydrogène et le centre un atome de carbone (4 liaisons)

molécules pyramidales:

c'est le cas de l'ammoniac (NH3): tu as 1 atome d'azote au sommet d'une pyramide dont la base est formée par 3 atomes d'hydorgèmes (3 liaisons)

molécule polaire:

Dans la molécule (atomes "liés" entre eux) tu auras une répartition dans l'espace des charges négatives (les électrons) et de charges positives
Si le barycentre des charges positives est confondu avec le barycentre des charges négatives, alors la molécule est "apolaire"

Par contre, les atomes composants la molécule peuvent avoir une électronégativité différente (capacité à attirer les électrons des copains ...)
Et donc tu peux te représenter que le barycentre des charges négatives ne sera alors plus confondu avec celui des charges positives: la molécule (qui reste électriquement neutre) sera "polaire" avec un pole - et un pole + qui correspondent aux 2 barycentres.

moment dipolaire et repésentation vetorielle:

A chaque liaison entre deux atomes de la molécule, tu peux associer un "moment dipolaire" dont la représentation vectorielle est d ⃗ (vecteur d, d pour dipolaire) = q x AB ⃗
q étant la charge, A étant le barycentre de la charge -q de la liaison, B étant le barycentre de la charge +q de la liaison

Tu as donc pour chaque liaison un moment dipolaire et en sommant tous ces moments tu as le moment dipolaire de la molécule ...

Il existe des méthodes pour construire des représentations spatiales mais je ne sais pas trop si cela est au programme de 1ere ...

Un exemple simple (parce que plan) de molécule polaire est H20  

Cela t'aide t 'il?

Posté par
gree
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 13:48

Oui, j'ai compris, mais est ce qu'une molécule est pyramidale s'il y a un atome au centre lié à trois autres atomes? et est tétraédique s'il y a un atome au centre lié à quatre autres atomes?

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 14:18

Excellente question ...

En fait il ne faut pas confondre la configuration "réelle" dans l'espace de la molécule et sa représentation de Cram

L'exemple de NH3 est parlant: dans la représentation de Cram => N est au sommet de la pyramide, dont la base est formée par les 3 atomes H

dans la réalité l'atome d'un doublet non liant (qui n'est pas utilisé dans les liaisons avec l'hydogène, mais avec "le reste du monde") se doublet va "pousser" l'atome d'azote à l'intérieur de la pyramide ... et tout cela ressemble alors fortement à un tétraèdre ... mais on utilise alors le terme de "structure" et non plus "géométrie"  ... tu es sauvé!

3 liaisons => géométrie pyramidale (ou trigonale)
4 liaisons => géométrie tétraédrique

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 14:19

Je me relis un peu tard

dans la réalité l'atome d'azote est muni d'un doublet non liant (qui n'est pas utilisé dans les liaisons avec l'hydogène, mais avec "le reste du monde") ce doublet va "pousser" l'atome d'azote à l'intérieur de la pyramide ... et tout cela ressemble alors fortement à un tétraèdre ... mais on utilise alors le terme de "structure" et non plus "géométrie"  ... tu es sauvé!

Posté par
gree
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 16:52

3 liaisons => géométrie pyramidale (ou trigonale)
4 liaisons => géométrie tétraédrique

Donc, ces liaisons ne concernent que les doublets liants?

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 17:27

"bien sûr": la liaison (appelée "covalente") se faisant par le côté plutôt sympa et liant du doublet qui accepte d'être mis en commun.

Un doublet non liant étant un doublet malheureux qui n'arrive pas s'impliquer dans une liaison covalente ... (bon, il a des contreparties non négligeables, mais c'est pour un autre post ...)

Posté par
gree
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 20:32

Et comment sait-on si une molécule est plane?

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 03-04-13 à 21:18

Merci Gree, tu as décidé de me pourrir la journée

et la soirée désormais.

Je vais entamer donc la tienne

La nature a (souvent) horreur des plans ... cela n'est pas complétment symétrique ... donc plus simple qu'une géométrie tétraédrique c'est une géométire linéraire qui présente l'avantage d'être symétrique suivant son axe!

Posté par
gree
re : Molécules polaires/apolaires 04-04-13 à 16:42

De quel axe parlez-vous?

Posté par
PerArGal
re : Molécules polaires/apolaires 04-04-13 à 17:29

Bonjour

Sur une molecule linéaire,  prenons une toute simple H2, l'axe est la droite formée par la liaison entre les deux atomes.

En disant cela, je m'aperçois que ma remarque sur les plans était une remarque de coin de comptoir, puisqu'il existe 2 type des géométrie plane:

1)  2 liaisons covalentes simples ex: H20 (elle sera appelée coudée)

2)  2 liaisons simple et une double ex: le methanal CH2O (qui est appelée triangulaire

La, je pense que l'on a fait le tour de la question ... enfin j'espère. N'hésite pas si points pas clairs!

Posté par
gree
re : Molécules polaires/apolaires 04-04-13 à 20:05

Donc, toutes les molécules linéaires ont soit 2 liaisons covalentes simples ou soit 2 liaisons simples et une double? Il n'y a que ces conditions?

Et si une molécule a des doublets non liants, c'est coudée comme H20? Et s'il n'y a pas de doublets non liants, c'est une molécule linéaire tout court? Par exemple C02.



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