Chapitre 6 «les molécules»








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Chapitre 6 « les molécules »

Partie A : « géométrie des molécules et vision »

Introduction :

L’image qui se forme sur la rétine est captée grâce à une transformation physique d’un isomère Z, noté (Z)-11-rétinal contenu dans les cônes et bâtonnets, en son isomère E (ou vice-versa) sous l’effet d’un rayonnement lumineux. Il s’agit de l’isomérisation photochimique.

  1. La représentation de Lewis

Les atomes tendent à adopter la structure électronique stable des gaz nobles, c'est-à-dire à posséder 2 électrons (règle du duet) ou 8 électrons (règle de l’octet) sur leur couche externe.

Pour respecter la règle du duet ou de l’octet, un atome peut :

  • Perdre ou gagner des électrons et se transformer en ion.

  • Se lier à d’autres atomes en formant avec eux des liaisons covalentes et constituer des molécules.

Une liaison covalente appelée doublet liant résulte de la mise en commun de deux électrons externes entre deux atomes : chaque atome apportant un électron.

Les électrons externes de l’atome non engagés dans une liaison se regroupent deux par deux en doublets non liants appelés doublets libres localisés autour de l’atome.

Un atome va former autant de liaisons qu’il lui manque d’électrons pour respecter la règle du duet et de l’octet.

C : 4 liaisons O : 2 liaisons H : 1 liaison N : 3 liaisons

Dans la représentation de Lewis d’une molécule, toutes les liaisons covalentes et tous les doublets non liants des atomes sont représentés.

Exemple de représentation de Lewis : le méthanol CH4O


  1. Forme géométrique des molécules

La représentation de Lewis d’une molécule permet de prévoir sa géométrie dans l’espace dans des cas simples.

Les doublets d’électrons (liants et non liants) d’un atome se positionnent dans l’espace de sorte à toujours à minimiser la répulsion électrique qu’ils exercent les uns sur les autres : ils s’orientent autour de l’atome de façon à être le plus éloigné possible les uns des autres.



N°18p144

  1. L’isomérie spatiale Z/E

Pour une molécule du type R-CH=CH-R’, l’isomère est dénommé Z si R et R’ sont disposés du même côté de la double liaison. Il est dénommé E si R et R’ sont disposés de part et d’autre de la double liaison.


Conclusion : n° 19 et 22p144
Exemple :



Partie B : « chimie organique et couleur »

ACTIVITE P 120

Introduction : les molécules de la chimie organique

Une molécule organique est la chimie des composés naturels et synthétiques contenant du carbone et de l’hydrogène avec au moins une liaison covalente C—H.

  1. Structure moléculaire et couleur

Une molécule organique colorée contient un système étendu de doubles liaisons conjuguées : on dit que deux doubles liaisons sont conjuguées si elles ne sont séparées que par une liaison simple.

Exemple :



Plus une molécule a un système de doubles liaisons étendu plus sa longueur d’onde d’absorption maximale sera élevée.

Avec n le nombre de liaisons conjuguées :

  • Si n ≥5, la molécule absorbe dans le visible.

  • Si n= 7, la molécule est jaune (elle absorbe le bleu).

  • Si n=11, la molécule est orange (elle absorbe le bleu vert)

  • Etc….

Faire l’exercice résolu p126

Rappel :

(nm) :

400

450

500

550

600

650

700

Couleur :

violet

bleu

vert

jaune

orange

rouge



  1. Les indicateurs colorés

La structure de la plupart des indicateurs colorés est différente selon le milieu dans lequel ils se trouvent.

Selon leur forme le nombre de doubles liaisons conjuguées change : ainsi ces molécules organiques ont un spectre d’absorption dans le visible qui dépend du milieu dans lequel elles se trouvent.

Des indicateurs colorés contiennent des molécules dont la structure dépend du pH de la solution : on parle d’indicateurs colorés acido-basique.

D’autres molécules présentent un spectre d’absorption qui dépend du solvant dans lequel elles se trouvent : on dit qu’elles ont des propriétés solvatochromisme.

N°24 p130

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