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Géométrie moléculaire VSEPR en 3D – doublets liants, doublets non liants et angles de liaison

ChimieLiaisons chimiques15–16 ans

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Modèle 3D boules et bâtonnets que vous pouvez faire tourner, montrant les formes moléculaires prévues par la théorie VSEPR (répulsion des paires électroniques de la couche de valence). Choisissez une molécule (BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄) ou fixez vous-même le nombre de doublets liants et non liants ; le modèle affiche les lobes des doublets non liants, les arcs d’angle, la formule AXₙEₘ, le nom de la forme, l’angle de liaison (109,5° → 107° → 104,5°) et la polarité de la molécule.

Leçon : Géométrie des molécules et théorie VSEPR ; angles de liaison ; polarité des molécules

Ce qu’elle montre

Les doublets d’électrons autour de l’atome central se repoussent et s’écartent le plus possible : deux domaines sont linéaires, trois trigonaux plans, quatre tétraédriques, cinq en bipyramide trigonale et six octaédriques. La forme de la molécule ne tient compte que de la position des atomes. Un doublet non liant n’est retenu que par un noyau, occupe plus de place et rapproche les doublets liants : l’angle passe de 109,5° dans CH₄ à 107° dans NH₃ et 104,5° dans H₂O. Les angles sont des valeurs mesurées sur des molécules types et la polarité ne tient compte que des dipôles de liaison.

Mode d’emploi

Commencez par NH₃ puis comparez avec CH₄ et H₂O grâce aux boutons de même nombre de domaines électroniques. Choisissez Personnalisée AXₙEₘ et déplacez les curseurs Doublets liants et Doublets libres pour construire n’importe quelle forme. Cochez Doublets libres, Angles de liaison et Moment dipolaire pour les afficher ou les masquer. Faites glisser pour tourner ; utilisez Arrêter la rotation, Vue initiale et Réinitialiser pour recommencer.

Paramètres modifiables

  • Molécule Personnalisée AXₙEₘ, BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄
  • Nombre de doublets liants (personnalisée) 2–6 doublets
  • Nombre de doublets non liants (personnalisée) 0–3 doublets
  • Afficher les doublets non liants
  • Afficher les angles de liaison
  • Afficher le moment dipolaire total

Questions à explorer

  1. Pourquoi l’angle de liaison diminue-t-il de CH₄ à NH₃ puis H₂O, alors que les trois ont quatre domaines électroniques ?
  2. Dans SF₄ et ClF₃, les doublets non liants occupent-ils des positions équatoriales ou axiales, et pourquoi ?
  3. CO₂ et SO₂ ont des liaisons polaires : pourquoi seule SO₂ est-elle une molécule polaire ?

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