CHIMIE

Établir la représentation de Lewis des ions :
a) cyanure CN – (Z (C) = 6 et Z (N) = 7) ;
b) triodure I 3 – (édifice non cyclique).
a) L’atome de carbone a pour configuration électronique
dans son état fondamental 1s 2 2s 2 2p 2 ; il possède
quatre électrons de valence, soit N v (C) = 4.
Celui d’azote a pour configuration électronique dans
son état fondamental 1s 2 2s 2 2p 3 ; il possède cinq
électrons de valence, N v (N) = 5.
Le nombre de charge de l’édifice étant égal à –1, le
nombre d’électrons de valence à prendre en compte
vaut : N e = 4 + 5 – (–1) = 10, soit cinq doublets à
placer. Nous obtenons alors :
C – N
Aucun des deux atomes ne suit la règle de l’octet.
Pour ce faire, nous pouvons envisager la mise en commun
de l’un des deux doublets libres de chaque atome
de façon à établir une triple liaison, soit :
C≡ N
L’atome de carbone dispose de trois doublets liants
et d’un doublet libre dans l’ion cyanure, soit N a = 5.
Nous en déduisons son nombre de charge formelle :
z f = N v – N a = – 1.
L’atome d’azote dispose également de trois doublets
liants et d’un doublet libre dans l’ion cyanure, soit
APPLICATION 1
Représentation de Lewis
Architecture moléculaire
N a = 5=N v. L’atome d’azote ne porte donc pas de
charge formelle dans l’ion cyanure.
D’où la représentation de Lewis:
C≡ N
b) L’iode est un halogène ; un atome d’iode possède
donc sept électrons de valence : N v (I) = 7.
Le nombre de charge de l’édifice étant égal à -1, le
nombre d’électrons à prendre en compte s’en déduit :
N e = 3 7 – (– 1) = 22 soit D = 11
L’établissement de deux liaisons simples entre les
atomes d’iode terminaux et l’atome d’iode central et
l’attribution de trois doublets non liants à chaque
atome d’iode terminal consomme 2 + 2 3 = 8 doublets.
Les trois doublets restants sont placés sur l’atome
d’iode central. La représentation de Lewis s’en déduit :
I – I – I
Les atomes d’iode terminaux ont un nombre de charge
formelle : z f = N v – N a = 7 – 7 = 0:ils ne portent pas
de charge formelle.
L’atome d’iode central a un nombre de charge formelle
: z f = N v – N a = 7 – 8 = –1:il porte une charge
formelle négative.
D’où la représentation de Lewis :
I – I – I
COURS
■ Acides et bases de Lewis
Selon la définition de Lewis, un acide est une entité dans laquelle un atome est
déficitaire d’au moins une paire électronique pour satisfaire la règle de
l’octet. Il présentera alors une tendance naturelle à pallier cette insuffisance.
Un acide de Lewis est un accepteur de doublet.
C’est le cas de l’aluminium dans le trihydrure d’aluminium AlH 3 et du bore
dans le trifluorure de bore BF 3 . Cette notion fera par la suite l’objet d’importants
développements dans les chapitres de Chimie organique.
Les propriétés acides de BF 3 sont particulièrement intéressantes : ne comportant
aucun atome d’hydrogène, il ne saurait être un acide de Brønsted (par
définition : donneur de proton H + ). C’est, en revanche, un acide de Lewis.
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Pour s’entraîner : ex. 1, 2 et 3
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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