La liaison chimique

La stéréochimie des molécules covalentes

FondamentalMéthode V.S.E.P.R.

Valence Shell Electronic Pairs Repulsion

“ La forme des édifices covalents (molécules ou ions) est déterminée par la répulsion des volumes électroniques formés par les doublets électroniques (Paires électroniques) situés dans la couche de valence (couche périphérique) de l'atome central (atome coordinateur)”.

Les doublets électroniques proviennent des électrons de valence de l'atome coordinateur et des électrons fournis à la liaison covalente par les atomes liés (ligands).

La liaison covalente est considérée comme un volume électronique :

  • liaison simple :...........1 doublet liant............1 Volume électronique,

    C'est le cas le plus fréquent.

  • liaison double :...........2 doublets liants .......1 Volume électronique,

    O et S s'ils sont ligands

  • liaison triple :..............3 doublets liants ........1 Volume électronique,

    N et P s'ils sont ligands

L'atome coordinateur (A) est donc entouré par des volumes électroniques constitués par m volumes électroniques liants (X) et éventuellement n doublets électroniques non-liants (E), l'édifice formé est alors représenté par $\text{A}{{\text{X}}_{\text{m}}}{{\text{E}}_{\text{n}}}$ .

L'atome coordinateur est celui qui possède l'électronégativité la plus faible.

Le tableau ci-dessous résume les 5 cas essentiels (cliquez sur les liens des formules pour accéder au modèle interactif) :

Nbre de volumes

Forme

Angles

  

Nbre de volumes

Forme

Angles

$A{{X}_{2}}$

2 volumes

linéaire

180°

$A{{X}_{5}}$

5 volumes

bipyramide trigonale

3x120°

$A{{X}_{3}}$

3 volumes

triangulaire plane

120°

2x90°

$A{{X}_{4}}$

4 volumes

tétraédrique régulier

109.5°

$A{{X}_{6}}$

6 volumes

octaédrique régulier

90°

 

  • Le D.N.L. (Doublet Non Liant) est plus répulsif que le D.L (car plus volumineux, $\approx $ double liaison ). Les D.N.L. se placent généralement dans la position qui offre l'angle d'interaction le plus grand possible (pour minimiser l'énergie de répulsion).

  • Dans le cas d'un ion, au total des électrons engagés, il faut ajouter le nombre de charges (pour un anion) et les retrancher pour un cation:

    • le bilan électronique est de 14 e- (7 D) pour $\text{SO}_{\text{3}}^{\text{2-}}$

    • le bilan électronique est de 8 e- (4 D) pour $\text{NH}_{\text{4}}^{\text{+}}$.

$\text{S}{{\text{F}}_{\text{4}}}\text{ et PO}{{\text{F}}_{\text{3}}}$ sont traités ici comme exemples de détermination de la forme d'un édifice lié par covalence :

SimulationLa stéréochimie des molécules covalentes par l'exemple

Cliquez sur les liens des formules pour accéder au modèles interactifs

2 volumes électroniques

3 volumes électroniques

4 volumes électroniques

5 volumes électroniques

6 volumes électroniques

$Type\text{ }A{{X}_{2}}$

$Type\text{ }A{{X}_{3}}$

$Type\text{ }A{{X}_{4}}$

$Type\text{ }A{{X}_{5}}$

$Type\text{ }A{{X}_{6}}$

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