Géométrie Moléculaire du Dichlorométhane

Géométrie du Dichlorométhane (CH₂Cl₂)

Géométrie Moléculaire du Dichlorométhane (CH₂Cl₂)

Contexte : La Théorie VSEPR"Valence Shell Electron Pair Repulsion" : une méthode pour prédire la géométrie des molécules en se basant sur la répulsion des paires d'électrons de la couche de valence..

Le dichlorométhane, de formule \(CH_2Cl_2\), est un solvant organique couramment utilisé en laboratoire et dans l'industrie. Bien que sa formule brute soit simple, sa structure tridimensionnelle est cruciale pour comprendre ses propriétés physiques et chimiques, notamment sa polarité. Cet exercice a pour but d'appliquer la méthode VSEPR pour déterminer sa géométrie et analyser ses caractéristiques.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous permettra de maîtriser la démarche complète, de la structure de Lewis à la polarité d'une molécule, une compétence essentielle en chimie de terminale.


Objectifs Pédagogiques

  • Établir la structure de Lewis d'une molécule simple.
  • Appliquer la théorie VSEPR pour prédire la géométrie moléculaire.
  • Analyser la polarité d'une molécule à partir de sa géométrie et de l'électronégativité des atomes.
  • Utiliser la représentation de Cram pour visualiser une molécule en 3D.

Données de l'étude

On s'intéresse à la molécule de dichlorométhane. On fournit les données nécessaires pour l'étude de sa structure.

Données atomiques
Atome Numéro Atomique (Z) Électronégativité (Pauling)
Hydrogène (H) 1 2.20
Carbone (C) 6 2.55
Chlore (Cl) 17 3.16
Composition de la Molécule
CH₂Cl₂ C x 1 H x 2 Cl x 2

Questions à traiter

  1. Établir la structure de Lewis de la molécule de dichlorométhane.
  2. En utilisant la théorie VSEPR, déterminer la figure de répulsion et la géométrie de la molécule.
  3. Les liaisons C-H et C-Cl sont-elles polaires ? Justifier à l'aide des électronégativités.
  4. La molécule de dichlorométhane est-elle polaire ? Justifier.
  5. Proposer une représentation de Cram pour cette molécule.

Les bases sur la Géométrie Moléculaire

Pour déterminer la forme d'une molécule et ses propriétés, on utilise plusieurs concepts clés qui s'enchaînent logiquement.

1. Structure de Lewis
C'est une représentation 2D de la molécule qui montre comment les atomes sont connectés et où se situent les électrons de valence (en paires liantes ou non liantes). L'objectif est de satisfaire la règle de l'octet pour la plupart des atomes.

2. Théorie VSEPR
Cette théorie postule que les paires d'électrons de valence autour d'un atome central se repoussent et s'orientent de manière à minimiser cette répulsion. Cela définit une "figure de répulsion" (ex: tétraédrique). La géométrie de la molécule, qui ne considère que la position des atomes, en découle. La notation est \(AX_nE_m\) où A est l'atome central, X les atomes voisins et E les doublets non liants.

3. Polarité
Une liaison est polaire si les deux atomes liés ont une différence d'électronégativité (\(\Delta\chi\)) significative. L'atome le plus électronégatif attire les électrons, créant un moment dipolaire de liaison. Une molécule est polaire si la somme vectorielle de tous ses moments dipolaires de liaison est non nulle. Une géométrie asymétrique entraîne souvent une polarité.


Correction : Géométrie Moléculaire du Dichlorométhane (CH₂Cl₂)

Question 1 : Établir la structure de Lewis de la molécule de dichlorométhane.

Principe

Le concept physique fondamental est la stabilité électronique. Les atomes s'assemblent en partageant des électrons de valence pour former des liaisons covalentes, cherchant à acquérir une configuration électronique stable, similaire à celle des gaz nobles (généralement 8 électrons sur leur couche externe, c'est la règle de l'octet).

Mini-Cours

La structure de Lewis est une représentation plane qui ne reflète pas la géométrie 3D. Pour la construire, on suit une méthode : 1. Compter les électrons de valence de tous les atomes. 2. Identifier l'atome central (le moins électronégatif, sauf H). 3. Former des liaisons simples (2 électrons) entre l'atome central et les autres. 4. Distribuer les électrons restants en doublets non liants pour satisfaire l'octet de chaque atome (sauf H, qui suit la règle du duet).

Remarque Pédagogique

Commencez toujours par calculer le nombre total d'électrons de valence. C'est votre "budget" d'électrons, vous ne pouvez ni en avoir plus, ni en avoir moins à la fin. C'est le point de contrôle le plus important pour valider votre structure.

Normes

En chimie, la "norme" est dictée par les règles de nomenclature de l'UICPA (Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée) et les théories fondamentales comme la règle de l'octet. Ces conventions assurent que la représentation d'une molécule est universellement comprise.

Formule(s)

Formule du nombre total d'électrons de valence

\[ N_{\text{total}} = \sum (\text{électrons de valence de chaque atome}) \]
Hypothèses

On fait les hypothèses suivantes :

  • L'atome de Carbone est l'atome central.
  • Les atomes de C et Cl respectent la règle de l'octet.
  • L'atome d'Hydrogène respecte la règle du duet.

Donnée(s)
AtomeGroupeÉlectrons de Valence
Carbone (C)144
Hydrogène (H)11
Chlore (Cl)177
Astuces

Pour trouver rapidement le nombre de liaisons, calculez le nombre d'électrons nécessaires pour que chaque atome soit stable (8 pour C/Cl, 2 pour H). Pour \(CH_2Cl_2\), il faudrait \(8 + 2 \times 2 + 2 \times 8 = 28\) électrons. La différence avec vos 20 électrons de valence est \(28 - 20 = 8\) électrons. Divisez par 2, et vous obtenez 4 liaisons. C'est une excellente méthode de vérification.

Schéma (Avant les calculs)

Avant de distribuer tous les électrons, on peut dessiner le squelette de la molécule en plaçant le carbone au centre, relié aux quatre autres atomes.

Squelette de la molécule
CHHClCl
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul du nombre total d'électrons de valence

\[ \begin{aligned} N_{\text{total}} &= (\text{Valence C}) + 2 \times (\text{Valence H}) + 2 \times (\text{Valence Cl}) \\ &= 4 + 2 \times 1 + 2 \times 7 \\ &= 20 \text{ électrons de valence} \end{aligned} \]

Étape 2 : Décompte des électrons restants

Les 4 liaisons simples utilisent \(4 \times 2 = 8\) électrons. Il reste donc à placer :

\[ 20 - 8 = 12 \text{ électrons} \]

Cela correspond à 6 doublets non liants, que l'on place sur les atomes de chlore pour compléter leur octet (3 doublets par chlore).

Schéma (Après les calculs)
Structure de Lewis du \(CH_2Cl_2\)
CHHClCl
Réflexions

L'analyse de la structure de Lewis finale montre que tous les atomes respectent les règles de stabilité : l'atome de carbone est entouré de 4 doublets liants (8 électrons), chaque atome de chlore de 1 doublet liant et 3 non liants (8 électrons), et chaque hydrogène de 1 doublet liant (2 électrons). La structure est donc correcte.

Points de vigilance

L'erreur la plus fréquente est d'oublier de placer les doublets non liants sur les atomes périphériques, en particulier les halogènes comme le chlore. Chaque atome de chlore DOIT avoir 3 doublets non liants pour satisfaire la règle de l'octet.

Points à retenir

Pour établir une structure de Lewis :
1. Compter les électrons de valence.
2. Identifier l'atome central.
3. Connecter les atomes par des liaisons simples.
4. Compléter les octets des atomes périphériques avec les électrons restants.

Le saviez-vous ?

Gilbert N. Lewis a proposé sa théorie de la liaison covalente en 1916, bien avant que la mécanique quantique ne vienne expliquer la nature de cette liaison. Son modèle simple, basé sur des points et des tirets, reste l'un des outils les plus puissants et les plus enseignés en chimie fondamentale.

FAQ

Résultat Final
La structure de Lewis du dichlorométhane est établie avec un atome de carbone central, lié à deux atomes d'hydrogène et deux atomes de chlore, et avec 3 doublets non liants sur chaque atome de chlore.
A vous de jouer

En appliquant la même méthode, combien d'électrons de valence possède la molécule de tétrachlorométhane (\(CCl_4\)) ?

Question 2 : En utilisant la théorie VSEPR, déterminer la figure de répulsion et la géométrie de la molécule.

Principe

Le principe fondamental de la théorie VSEPR est que les paires d'électrons de valence (liantes ou non liantes) autour d'un atome central se repoussent mutuellement. Elles s'arrangent donc dans l'espace pour être aussi éloignées que possible les unes des autres, ce qui minimise l'énergie de répulsion et dicte la géométrie de la molécule.

Mini-Cours

La méthode VSEPR utilise la notation \(AX_nE_m\). 'A' est l'atome central, 'X' représente un atome voisin (n est leur nombre), et 'E' un doublet non liant sur l'atome central (m est leur nombre). La somme \(n+m\) détermine la figure de répulsion (2: linéaire, 3: trigonale plane, 4: tétraédrique...). La géométrie de la molécule est donnée par la position des atomes X uniquement.

Remarque Pédagogique

Ne confondez pas "figure de répulsion" et "géométrie". La figure de répulsion inclut les doublets non liants dans l'arrangement spatial, alors que la géométrie ne décrit que la position des atomes. Si il n'y a pas de doublets non liants (\(m=0\)), les deux sont identiques.

Normes

La théorie VSEPR, développée par Gillespie et Nyholm, est un modèle universellement accepté en chimie pour prédire qualitativement la forme des molécules. Bien qu'elle soit une simplification, ses prédictions sont remarquablement précises pour une grande majorité de composés.

Formule(s)

Notation VSEPR

\[ AX_nE_m \]

Où n = nombre d'atomes liés à l'atome central, et m = nombre de doublets non liants sur l'atome central.

Hypothèses

Le modèle VSEPR suppose que les répulsions entre doublets diminuent dans l'ordre : doublet non liant - doublet non liant > doublet non liant - doublet liant > doublet liant - doublet liant. On suppose aussi que toutes les liaisons simples, doubles ou triples comptent comme une seule direction de répulsion.

Donnée(s)
Information RequiseSource
Structure de Lewis de la moléculeRésultat de la Question 1
Astuces

Regardez simplement l'atome central. Comptez le nombre de "choses" qui y sont attachées (atomes ou doublets non liants). Pour \(CH_2Cl_2\), il y a 4 "choses" attachées au carbone. La meilleure façon de répartir 4 objets dans l'espace est un tétraèdre. C'est un raccourci mental très efficace.

Schéma (Avant les calculs)
Analyse de l'atome central (C)
CHHClCl
Calcul(s)

À partir de la structure de Lewis :
1. Atome central (A) : Carbone (C)
2. Nombre d'atomes voisins (n) : 2 atomes H + 2 atomes Cl = 4. Donc \(n=4\).
3. Nombre de doublets non liants sur C (m) : 0. Donc \(m=0\).
La notation est donc \(AX_4E_0\), soit \(AX_4\).

Schéma (Après les calculs)
Figure de Répulsion Tétraédrique
AXXXX
Réflexions

Une configuration \(AX_4\) correspond à 4 directions de répulsion. La disposition spatiale qui maximise la distance entre ces 4 directions est un tétraèdre. Comme il n'y a pas de doublets non liants pour "déformer" la perception de la géométrie, la forme de la molécule (l'arrangement des atomes) est identique à la figure de répulsion des électrons.

Points de vigilance

Attention, ce n'est pas parce que la figure de répulsion est tétraédrique que la géométrie l'est toujours. Par exemple, pour l'ammoniac (\(NH_3\)), la notation est \(AX_3E_1\). La figure de répulsion est tétraédrique, mais la géométrie (la forme des atomes N, H, H, H) est une pyramide à base trigonale.

Points à retenir
  • La notation \(AX_nE_m\) est la clé de la méthode VSEPR.
  • La somme \(n+m\) donne la figure de répulsion.
  • La géométrie est déterminée par la position des atomes X seulement.
  • Pour \(CH_2Cl_2\), la notation est \(AX_4\).
Le saviez-vous ?

Le méthane (\(CH_4\)), la molécule tétraédrique "parfaite", a des angles de 109.5°. Cette valeur n'est pas intuitive (on pourrait penser à 90°). Elle correspond à l'angle qui maximise l'écartement de 4 points sur une sphère, un problème mathématique complexe connu sous le nom de "problème de Tammes".

FAQ

Résultat Final
La figure de répulsion et la géométrie de la molécule de dichlorométhane sont toutes deux tétraédriques.
A vous de jouer

Quelle est la géométrie de la molécule d'ammoniac (\(NH_3\)) dont la notation VSEPR est \(AX_3E_1\) ?

Question 3 : Les liaisons C-H et C-Cl sont-elles polaires ? Justifier.

Principe

Le concept physique est l'électronégativité, qui est la tendance d'un atome à attirer les électrons d'une liaison. Une différence d'électronégativité (\(\Delta\chi\)) entre deux atomes liés crée un déplacement du nuage électronique. La liaison devient un dipôle, avec une charge partielle négative (\(\delta-\)) sur l'atome le plus électronégatif et positive (\(\delta+\)) sur l'autre.

Mini-Cours

La polarité d'une liaison se mesure par son moment dipolaire, un vecteur orienté du pôle + vers le pôle -. En pratique, on utilise l'échelle d'électronégativité de Pauling. Par convention :
- Si \(\Delta\chi < 0.4\), la liaison est considérée comme apolaire.
- Si \(0.4 \le \Delta\chi \le 1.7\), la liaison est covalente polaire.
- Si \(\Delta\chi > 1.7\), la liaison est considérée comme ionique.

Remarque Pédagogique

Retenez que l'électronégativité augmente de gauche à droite et de bas en haut dans le tableau périodique. Le Fluor est le plus électronégatif. Cela vous permet d'estimer rapidement si une liaison est polaire sans même connaître les valeurs exactes.

Normes

L'échelle d'électronégativité de Linus Pauling, bien qu'empirique, est la norme la plus utilisée pour évaluer la polarité des liaisons. D'autres échelles (Mulliken, Allred-Rochow) existent mais donnent des résultats globalement cohérents.

Formule(s)

Formule de la différence d'électronégativité

\[ \Delta\chi = |\chi(\text{atome 1}) - \chi(\text{atome 2})| \]
Hypothèses

On suppose que les valeurs d'électronégativité de Pauling fournies sont suffisamment précises pour notre analyse. On utilise les seuils conventionnels pour classer la polarité des liaisons.

Donnée(s)
AtomeÉlectronégativité (Pauling)
H2.20
C2.55
Cl3.16
Astuces

Quand un halogène (comme F, Cl, Br) est lié à un carbone, la liaison est quasiment toujours polaire. Quand un hydrogène est lié à un carbone, elle est quasiment toujours considérée comme apolaire. C'est un bon repère pour la chimie organique.

Schéma (Avant les calculs)
Liaisons à analyser
CHCCl
Calcul(s)

Calcul pour la liaison C-H

\[ \begin{aligned} \Delta\chi(\text{C-H}) &= |\chi(\text{C}) - \chi(\text{H})| \\ &= |2.55 - 2.20| \\ &= 0.35 \end{aligned} \]

Calcul pour la liaison C-Cl

\[ \begin{aligned} \Delta\chi(\text{C-Cl}) &= |\chi(\text{Cl}) - \chi(\text{C})| \\ &= |3.16 - 2.55| \\ &= 0.61 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Polarisation des liaisons
CHΔχ = 0.35 (peu polaire)CClΔχ = 0.61 (polaire)δ+δ-
Réflexions

La valeur de 0.35 pour C-H est à la limite du seuil de 0.4. Cette liaison est donc considérée comme quasi-apolaire. En revanche, la valeur de 0.61 pour C-Cl est nettement supérieure à 0.4, ce qui indique un partage inéquitable des électrons. La liaison est donc bien polaire, avec un pôle positif sur le carbone et négatif sur le chlore.

Points de vigilance

Ne concluez pas la polarité d'une molécule entière en vous basant sur la polarité d'une seule de ses liaisons. Une molécule peut avoir des liaisons très polaires et être globalement apolaire si sa géométrie est parfaitement symétrique (ex: \(CCl_4\)).

Points à retenir
  • La polarité d'une liaison dépend de la différence d'électronégativité \(\Delta\chi\).
  • Seuil clé : \(\Delta\chi > 0.4\) pour une liaison polaire.
  • La liaison C-H est un cas classique de liaison quasi-apolaire.
  • La liaison C-Halogène est un cas classique de liaison polaire.
Le saviez-vous ?

Linus Pauling, qui a défini l'échelle d'électronégativité, est l'une des rares personnes à avoir reçu deux prix Nobel non partagés : le prix Nobel de chimie en 1954 pour ses travaux sur la nature de la liaison chimique, et le prix Nobel de la paix en 1962 pour sa campagne contre les essais nucléaires.

FAQ

Résultat Final
La liaison C-H est considérée comme apolaire (\(\Delta\chi = 0.35\)), tandis que la liaison C-Cl est polaire (\(\Delta\chi = 0.61\)).
A vous de jouer

Sachant que \(\chi(O) = 3.44\), la liaison C-O dans le méthanol (\(CH_3OH\)) est-elle polaire ?

Question 4 : La molécule de dichlorométhane est-elle polaire ? Justifier.

Principe

La polarité d'une molécule dépend de deux facteurs : la polarité de ses liaisons et sa géométrie tridimensionnelle. Une molécule est polaire si la somme vectorielle des moments dipolaires de ses liaisons est non nulle. C'est le cas si les moments dipolaires ne s'annulent pas mutuellement en raison d'une géométrie asymétrique.

Mini-Cours

Pour déterminer si une molécule est polaire :
1. Dessiner la géométrie 3D (Cram).
2. Représenter les vecteurs moments dipolaires pour chaque liaison polaire (de l'atome \(\delta+\) à l'atome \(\delta-\)).
3. Additionner vectoriellement ces moments. Si le vecteur résultant, \(\vec{\mu}_{\text{total}}\), est nul, la molécule est apolaire. Sinon, elle est polaire.

Remarque Pédagogique

Cherchez les éléments de symétrie. Si une molécule possède un centre d'inversion ou plusieurs plans de symétrie qui font que chaque moment dipolaire est parfaitement annulé par un autre, la molécule est apolaire. Pour \(CH_2Cl_2\), il n'y a pas de telle symétrie.

Normes

L'analyse de la polarité est une application directe de la géométrie VSEPR et du concept d'électronégativité. L'unité du moment dipolaire est le Debye (D), une norme en l'honneur du physicien Peter Debye.

Formule(s)

Formule de la somme vectorielle des moments dipolaires

\[ \vec{\mu}_{\text{total}} = \sum_{i} \vec{\mu}_{\text{liaison, i}} \]

Condition de polarité

\[ \vec{\mu}_{\text{total}} \neq \vec{0} \Rightarrow \text{Molécule polaire} \]
Hypothèses

On suppose que les moments dipolaires des liaisons C-H sont négligeables par rapport à ceux des liaisons C-Cl. On considère que la géométrie est un tétraèdre (même si légèrement déformé).

Donnée(s)
PropriétéValeur
Géométrie MoléculaireTétraédrique
Liaisons C-ClPolaires
Liaisons C-HApolaires
Astuces

Pour un tétraèdre \(AX_4\), si les 4 atomes X sont identiques (ex: \(CH_4\) ou \(CCl_4\)), la molécule est toujours apolaire car la symétrie est parfaite. Si au moins un des atomes X est différent, la symétrie est rompue et la molécule est (presque) toujours polaire.

Schéma (Avant les calculs)
Analyse vectorielle des moments dipolaires
CClClHHμ total ≠ 0
Calcul(s)

Il s'agit d'une analyse qualitative et non d'un calcul numérique. On observe que les deux vecteurs \(\vec{\mu}(\text{C-Cl})\) pointent "vers le haut" dans le schéma. Leur somme vectorielle est un vecteur pointant entre les deux, également vers le haut. Ce vecteur résultant n'est compensé par aucun autre. La somme totale est donc non nulle.

Schéma (Après les calculs)
Schéma Bilan de la Polarité
CClClHHμ total ≠ 0
Réflexions

La géométrie tétraédrique est symétrique, mais la distribution des atomes ne l'est pas. La présence de deux types d'atomes différents (H et Cl) rompt la symétrie. Le "barycentre" des charges négatives (situé entre les deux Cl) ne coïncide pas avec le "barycentre" des charges positives (situé sur le C). Cette séparation des barycentres de charge est la définition même d'une molécule polaire.

Points de vigilance

Faites très attention à ne pas raisonner en 2D avec la structure de Lewis. En 2D, on pourrait être tenté de placer les deux Cl en opposition et de conclure à tort que la molécule est apolaire. Seule la géométrie 3D (tétraédrique) permet de conclure correctement.

Points à retenir
  • La polarité d'une molécule dépend de la polarité des liaisons ET de la géométrie.
  • Une géométrie symétrique avec des atomes identiques autour du centre conduit à une molécule apolaire.
  • Une géométrie asymétrique ou une distribution asymétrique d'atomes conduit à une molécule polaire.
Le saviez-vous ?

La polarité du dichlorométhane en fait un excellent solvant. Il peut dissoudre de nombreuses substances organiques tout en étant non miscible à l'eau. Il a été largement utilisé comme décapant pour peinture, mais son usage est maintenant réglementé en raison de sa toxicité.

FAQ

Résultat Final
Oui, la molécule de dichlorométhane est polaire car l'arrangement asymétrique des liaisons polaires C-Cl conduit à un moment dipolaire total non nul.
A vous de jouer

La molécule de dioxyde de carbone (\(O=C=O\)), qui est linéaire, est-elle polaire (sachant que \(\Delta\chi(\text{C-O})\) est grand) ?

Question 5 : Proposer une représentation de Cram pour cette molécule.

Principe

Le principe de la représentation de Cram (ou perspective) est de projeter une molécule 3D sur une surface 2D (votre feuille) en utilisant des conventions graphiques pour indiquer la profondeur. Cela permet de communiquer sans ambiguïté la stéréochimie d'un centre tétraédrique.

Mini-Cours

Les conventions de Cram sont :
- Trait plein simple : La liaison est dans le plan de la feuille.
- Triangle plein (ou trait épais) : La liaison pointe vers l'avant, sortant du plan vers l'observateur.
- Hachures (ou trait en pointillé) : La liaison pointe vers l'arrière, s'enfonçant dans le plan loin de l'observateur.
Pour un centre tétraédrique, on dessine toujours deux liaisons dans le plan, une en avant, et une en arrière.

Remarque Pédagogique

Il est souvent plus simple de commencer par dessiner les deux liaisons qui sont dans le plan. Essayez de faire en sorte que l'angle entre elles soit supérieur à 90° (environ 120°) pour donner une bonne impression de perspective, même si l'angle réel est de 109.5°.

Normes

Cette représentation est une norme universelle en chimie, proposée par Donald J. Cram, qui a reçu le prix Nobel pour ses travaux en 1987. Elle est essentielle pour représenter correctement les énantiomères en chimie organique.

Formule(s)

Il n'y a pas de formule mathématique, mais un ensemble de règles graphiques à respecter.

Hypothèses

On suppose un centre carbone parfaitement tétraédrique pour la représentation, même si l'on sait que les angles ne sont pas exactement de 109.5°.

Donnée(s)
Propriété RequiseSource
Géométrie de la moléculeTétraédrique (de la Question 2)
Astuces

Imaginez que vous tenez la molécule. Placez deux des "pattes" du tétraèdre à plat sur une table. Ce seront vos liaisons dans le plan. L'une des deux pattes restantes pointera vers vous (triangle plein), et l'autre pointera vers le bas, à travers la table (hachures).

Schéma (Avant les calculs)
Conventions de la représentation de Cram
Centre TétraédriqueLiaison dans le planLiaison vers l'avantLiaison vers l'arrière
Raisonnement

La construction de la représentation de Cram est une démarche purement qualitative qui ne nécessite pas de calculs. Elle consiste à appliquer les conventions graphiques à la géométrie tétraédrique déterminée à la question 2. Le processus est le suivant : on choisit arbitrairement deux liaisons que l'on dessine dans le plan de la feuille, puis on place l'une des liaisons restantes en avant (triangle plein) et l'autre en arrière (hachures) pour matérialiser la structure tridimensionnelle.

Schéma (Après les calculs)
Représentation de Cram du \(CH_2Cl_2\) (une possibilité)
CHClHCl
Réflexions

Cette représentation montre clairement la disposition tridimensionnelle des atomes. On voit que les atomes ne sont pas tous dans un même plan. Quelle que soit la rotation de la molécule, il est impossible d'aligner les deux vecteurs C-Cl pour qu'ils s'opposent et s'annulent, ce qui confirme la conclusion sur la polarité de la molécule.

Points de vigilance

Faites attention à bien faire partir les trois types de liaisons (simple, pleine, hachurée) de l'atome central. Une erreur commune est de les dessiner de manière désordonnée, ce qui rend la représentation fausse et illisible.

Points à retenir
  • Trait plein = dans le plan.
  • Triangle plein = vers l'avant.
  • Hachures = vers l'arrière.
  • Un centre tétraédrique a toujours 2 liaisons dans le plan, 1 en avant, 1 en arrière.
Le saviez-vous ?

La représentation de Cram est une des nombreuses "projections" utilisées en chimie. D'autres, comme la projection de Newman (regardant le long d'une liaison C-C) ou la projection de Fischer (pour les sucres), sont utilisées dans des contextes spécifiques pour mettre en évidence différents aspects de la structure 3D.

FAQ

Résultat Final
La molécule de dichlorométhane est représentée en 3D à l'aide des conventions de Cram, montrant un atome de carbone central avec quatre substituants dans un arrangement tétraédrique.
A vous de jouer

Cette section n'est pas applicable pour une question de dessin.


Outil Interactif : Influence des angles sur la polarité

Ce simulateur simplifié permet de visualiser comment la variation des angles de liaison (due aux répulsions différentes) influence l'asymétrie de la molécule, et donc sa polarité résultante (représentée ici par une valeur arbitraire).

Paramètres d'Entrée
112 °
108 °
Résultats Clés
Écart à 109.5° (H-C-H) -
Moment Dipolaire (Arbitraire) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Quelle est la notation VSEPR correcte pour l'atome de carbone dans le dichlorométhane ?

2. Quelle est la géométrie de la molécule \(CH_2Cl_2\) ?

3. En se basant sur la polarité des liaisons, que peut-on dire de la molécule \(CH_2Cl_2\) ?

4. Combien d'électrons de valence au total la molécule \(CH_2Cl_2\) possède-t-elle ?

5. Dans la molécule, les doublets non liants sont localisés sur...


Théorie VSEPR
Modèle permettant de prédire la géométrie des molécules en minimisant la répulsion entre les paires d'électrons de la couche de valence de l'atome central.
Structure de Lewis
Représentation schématique des liaisons covalentes et des doublets non liants d'une molécule.
Électronégativité
Capacité d'un atome à attirer les électrons lors de la formation d'une liaison chimique.
Molécule Polaire
Molécule dont la somme vectorielle des moments dipolaires de liaison est non nulle, créant un pôle positif et un pôle négatif.
Représentation de Cram
Convention de dessin pour représenter en deux dimensions la stéréochimie tridimensionnelle d'une molécule.
Géométrie du Dichlorométhane (CH₂Cl₂)

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