Première approche de la structure des molécules : modèles de Lewis et VSEPR

Thèmes abordés

Structure des molécules, modèle de Lewis, modèle VSEPR Valence Shell Electron Pair Repulsion, géométrie des molécules, couche de valence, paire électronique, moment dipolaire

Résumé du document

"Le sulfure d'hydrogène H2S se rencontre dans les combustibles fossiles ou comme produit de dégradation anaérobie. Dans les conditions usuelles de température et de pression, H2S est un gaz à l'odeur caractéristique d'oeuf pourri, toxique à des concentrations supérieures à 14 mg/m3, mais détecté par l'odorat avant ce seuil. H2S sert dans l'industrie à produire des dérivés organosoufrés."

Extraits

[...] Première approche de la structure des molécules : modèles de Lewis et VSEPR ; Moment Dipolaire 4.1 Etude de la géométrie S Z=16: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 on a donc 6 électrons de valence. FZ=9:1s2 2s2 2p5 on a donc 7 électrons de valence. OZ=8:1s2 2s2 2p4 on a donc 6 électrons de valence. Voir annexe 1 pour les structures de Lewis. Donnons la géométrie la plus stable pour chaque molécule. H2S-->AX2E2-->Molécule coudée SO2-->AX2E1-->Molécule coudée SO3-->AX3E0-->Molécule trigonale plan SOF4-->AX5E0-->Molécule bipyramide trigonale Voir annexe 1. [...]

[...] Indiquer le cas échéant la direction du moment dipolaire. Sachant que la longueur de la liaison du mono-sulfure de carbone CS est de 153,5 pm et que la molécule CS présente un moment dipolaire de 1,958 calculer la charge partielle portée par chaque atome ainsi que le caractère ionique partiel de la liaison C-S Moment dipolaire du difluorure de soufre SF2 (extrait examen seconde session 2014-2015) Le difluorure de soufre SF2, un gaz instable, est une curiosité de laboratoire, alors que les molécules SF4 et SF6 sont disponibles commercialement en raison de leur intérêt industriel. [...]

[...] A la vue de la géométrie de la molécule celle-ci possède un moment dipolaire. Ce moment dipolaire est orienté de la particule la plus négative vers la particule la plus positive. Comme pour la question de la partie 4.1, on calcule le caractère ionique partielle en pourcent tel que : δe e e =0.525x3.34x10-300.159x10-9x1.6022x10-19=6.9x10-2soit 6.9% Annexes Devoir 4 Devoir 4 - Première approche de la structure des molécules : modèles de Lewis et VSEPR; moment dipolaire 4.1 Etude de la géométrie et du moment dipolaire de quelques molécules soufrées (extrait examen 2015-2016) Le sulfure d'hydrogène H2S se rencontre dans les combustibles fossiles ou comme produit de dégradation anaérobie. [...]

[...] Le tétrafluorure de thionyle SOF4 est un gaz utilisé dans une méthode de synthèse chimique nommée « Sulfur(VI) fluoride exchange (SuFEx) » développée par le prix nobel K.B. Sharpless dans le cadre de la « chimie click ». Celle-ci permet par exemple de joindre facilement un substrat (comme une sonde fluorescente) à une biomolécule, ou de contrôler spatialement l'agencement de fragments de molécules, avec des applications en synthèse chimique, science des matériaux, développement de molécules de médicaments etc.[a] a. voir https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28165188 https://www.achieversdaily.com/sulfur-linkage-takes-click-chemistry-different-direction/ [HYPERLINK: https://www.achieversdaily.com/sulfur-linkage-takes-click-chemistry-different-direction/]http://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/technology-spotlights/sulfonyl-fluorides. [...]

[...] Calculer le caractère ionique partiel (en de la liaison S-F dans la molécule de SF2. Conclure sur la nature de cette liaison Données Données générales pouvant être utiles à certains devoirs. Données : Nombre d'Avogadro : N = 6,022 x 1023 mol[−][1] Constante de Planck h = 6,626 x 10[−]34 Js Célérité de la lumière dans le vide : c = 2,998 x 108 ms[−][1] Charge élémentaire : e = 1,6022 x 10[−]19 C Masse de l'électron : me = 9,1096 x 10[−]31 kg Rydberg (unité d'énergie) : 1Ry = E1(H) = 13,606eV Constante infinie de Rydberg : Rinfinity = = 10973731m[−]1 = 109737cm[−][1] Constante de Rydberg de l'atome d'hydrogène : on prendra la valeur approchée RH(eV ) ≈ Ry = 13,6eV et exprimée en nombre d'onde, la valeur plus exacte RH = 109677cm[−][1] Rayon de Bohr : a0 = 0,0529nm 4PI = 9 x 109 SI Conversion d'unités : 1eV = 1,6022 x 10−19 J 1Debye = 3,34 x 10[−]30 Cm Tableau des constantes d'écran de Slater σi,j : électrons écrantants j électrons 1s 2s,2p 3s,3p 3d 4s, 4p 4d électrons écrantés i 1s 2s,2p 3s,3p 3d 4s, 4p 4d 4f Table 1 - Tableau des constantes d'écran de Slater σi,j. [...]