CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
COURS
54
2
Architecture moléculaire
O
N
O O
Doc. 22 Les trois atomes d’oxygène
de l’ion nitrate sont situés aux
sommets d’un triangle équilatéral.
a)
b)
NH 2
NH2
NH 2
NH2
NH2
Doc. 23 a) Les deux formules
mésomères principales de l’aniline ;
b) Les trois autres formules mésomères
moins contributives.
Ainsi, considérons trois édifices dont la représentation de Lewis a été établie
au paragraphe 1.4. :
• l’acide hypochloreux HOCl de représentation de Lewis : H – O – Cl
a pour formule V.S.E.P.R., au niveau de l’atome d’oxygène central, AX2E2 :
l’édifice est donc coudé ;
• l’acide méthanoïque de représentation de Lewis :
a pour formule V.S.E.P.R, au niveau de l’atome de carbone central, AX 3E 0 :
l’édifice est donc triangulaire ;
• l’ion triiodure de représentation de Lewis :
a pour formule V.S.E.P.R., au niveau de l’atome d’iode central, AX2E3 :
l’édifice est linéaire.
Pour s’entraîner : ex. 10 et 11
3.2 Existence de formules mésomères
Lorsque la structure électronique réelle d’une molécule doit être décrite à l’aide
de plusieurs formules mésomères, deux cas peuvent se présenter selon que les
formules mésomères sont équivalentes et conduisent, ou ne conduisent pas, à
une même géométrie.
■ Considérons l’ion nitrate NO 3 - . Dans l’application 3, nous avons établi trois
formules mésomères pour cet ion :
O – N – O
O
O
H – C – O – H
I – I – I
O = N – O
O
Ces trois formules mésomères sont ici équivalentes et chacune d’entre elles correspond
à la même géométrie au niveau de l’atome d’azote puisque leur formulation
V.S.E.P.R. y est identique, AX 3E 0 : l’ion nitrate est donc triangulaire (doc. 22).
■ Considérons à présent l’aniline dont les formules mésomères ont été établies
dans l’application 4.
Les deux formules principales, qui ne font pas apparaître de charges formelles,
correspondent au niveau de l’azote à une formulation V.S.E.P.R. AX3E 1 qui permettrait
de prévoir une géométrie tétraédrique (doc. 23 a). En, revanche, les trois
formules qui font apparaître des charges formelles correspondent au niveau de
l’azote à une formulation V.S.E.P.R. AX 3E 0 qui permet de prévoir une géométrie
plane triangulaire (doc. 23 b).
L’expérience montre que la structure géométrique réelle est intermédiaire entre
ces deux géométries. Les formules moins contributives peuvent donc, malgré
tout, avoir une incidence sur la géométrie.
Lorsque les formules mésomères ne sont pas équivalentes, on raisonne
généralement sur les formules mésomères principales (les plus contributives).
O – N = O
O
Pour s’entraîner : ex. 12