Physique Chimie 18 Les molécules : Formules et groupes caractéristiques

Physique Chimie 18 Les molécules : Formules et groupes caractéristiques

1. 
   Matériaux et molécules :
   

1. 
   Diversité des matériaux :
   

Dans le milieu sportif, un grand nombre de matériaux avec des propriétés particulières sont utilisés.
Exemples :

• 
  Fibres de carbone, de verre…
  
• 
  Les alliages,
  
• 
  Le bois,
  
• 
  Les polymères (combinaisons et vêtements ; caoutchouc ; matières plastiques des perches, raquettes … )
  

2. 
   Définition d’une molécule :
   

Une molécule est un édifice chimique électriquement neutre constituée d’atomes reliés entre eux par des liaisons.
Dans une molécule, chaque atome forme autant de liaison qu’il lui manque d’électrons pour respecter la règle de l’octet ou du duet.
Une liaison entre deux atomes est représentée par un trait.
Un atome peut former plusieurs liaisons avec un autre atome. On obtient alors une liaison multiple (double ou triple liaison).
Exemples :

• 
  La molécule de chlorure d’hydrogène HCl.
  

H (Z = 1) (K)¹ H Cl

Cl (Z = 17) (K)²(L)⁸(M)⁷

• 
  La molécule de dioxygène O₂.
  

O (Z =8) (K)²(L)⁶ O O

• 
  La molécule de diazote N₂.
  

N (Z = 7) (K)²(L)⁵ N N

3. 
   Modélisation d’une molécule :
   

Une molécule peut être modélisée par « un modèle moléculaire » qui rend compte de la structure et de la géométrie de la molécule.

Pour réaliser cette modélisation on peut choisir un modèle éclaté ou un modèle compact.

4. 
   Structure d’une molécule :
   

On appelle structure d’une molécule l’enchaînement des atomes qui la constituent.

Il existe des molécules linéaires, ramifiées, cycliques.

Exemples :

Molécule A	Molécule B	Molécule C
Molécule cyclique	Molécule linéaire	Molécule ramifiée

2. 
   Formules d’une molécule :
   

1. 
   Formule brute :
   

La formule brute d’une molécule indique la nature et le nombre de chaque atome qui la constitue.
Exemple :

C₆H₁₄ : 6 atomes de carbone et 14 atomes d’hydrogène.
La formule brute ne renseigne pas sur la structure de la molécule.

2. 
   Formule développée :
   

Dans une formule développée, les atomes sont représentés par leur symbole et les liaisons sont représentées par des traits.

3. 
   Formule semi-développée :
   

Dans une formule semi-développée, les liaisons avec les atomes d’hydrogène ne sont plus représentées.

On indique en indice le nombre d’atomes d’hydrogène liés à un atome de carbone.
composé

Formule brute

Formule développée

Formule semi-développée

Molécule A

C₆H₁₂

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

C

C

C

C

C

C

H

H

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

Molécule B

C₆H₁₄

H

C

C

C

C

C

C

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H
CH₃

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₃
CH₃

(CH₂)₄

CH₃

ou

Molécule C

C₆H₁₄


CH₃

CH₂

CH

CH₃

CH₂

CH₃

ou

CH₃

CH₂

CH(CH₃)

CH₂

CH₃

3. 
   Groupes caractéristiques :
   

Un groupe caractéristique est une partie d’une molécule qui lui donne des propriétés chimiques et physiques particulières.

C’est un groupe d’atomes reliés entre eux dont au moins un n’est pas un atome de carbone.
Exemples : CH₃-CH₂-OH

CH₃-CH₂-COOH

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂

4. 
   Isomères :
   

On appelle « isomères » des molécules qui ont la même formule brute mais dont les atomes sont liés différemment entre eux.

Des isomères ont des propriétés chimiques et physiques différentes.
Exemples :

Voir les molécules B et C.




C₂H₆O H₃C-O-CH₃ et CH₃-CH₂-OH
p 286 : 5 ; 6 ; 8 ; 9 ; 11 ; 14 ; 20 ; 21 ; 23.