Faculté des science de Monastir A.U .2021/2022 Département de chimie Section: LC1 La théorie de Gillespie V.S.E.P.R Réalisé par : Boubakri Nawres 1
Plan : Introduction La théorie de V.S.E.P.R Tableau récapitulatif Applications 2
Introduction 3
La théorie de V.S.E.P.R : 1.Définition : La théorie de V.S.E.P.R permet de déterminer de façon simple et intuitive la géométrie des molécules. la méthode V.S.E.P.R est de la forme : AX n E m Rappel : -Doublet non-liant -Doublet liant 4
Dans cette partie on détermine les 3 premier cas : n+m=2 n+m=3 n+m=4 Exemples de molécules à liaison simple : Molécule BeCl 2 Type est AX 2 . SnCl 2 type est AX 2 E 1 Molécule de SiF 4 : Type AX 4 5
Exemples de molécules à liaison multiples : Les liaisons multiples sont traitées comme si elles ne faisaient intervenir qu’un seul doublet Dans la molécule de CO 2, Type est AX 2. O 3 TYPE AX 2 E POCl 3 Type AX 4 6
2) Figures de répulsion : La forme de la figure de répulsion autour d'un atome s'obtient suivant la valeur de n+m. Si n+m=2: La figure de répulsion est un segment de droite . Si n+m=3 :la figure de répulsion est un triangle équilatéral . Si n+m=4:la figure de répulsion est un tétraèdre . 7
3) Géométries des molécules : Exemple : Le type V.S.E.P.R est AX 4 . La figure de répulsion (schématisée en jaune)est donc tétraédrique. La géométrie de la molécule est inscrite dans un tétraèdre, comme la figure de répulsion. Type V.S.E.P.R est AX 3 E 1 . La figure de répulsion(schématisée en bleu ) est aussi un tétraèdre et la Géométrie est inscrite dans un tétraèdre est un pyramide à base triangulaire. 8 Attention : ne pas confondre figure de répulsion et géométrie de la molécule. La figure de répulsion associée à un atome dans une molécule est déterminée par le nombre total des liaisons , alors que la géométrie de la molécule dépend de les doublet liant et non liant .
4) Angle des liaisons : Influence du nombre de paires non liantes: L'augmentation du nombre de paires libres sur l'atome central contribue à la fermeture de l'angle. Ceci traduit l'effet répulsif prépondérant des paires libres par rapport aux paires liantes. Les angles de liaison décrivent les angles moyennés dans l'espace entre deux liaisons covalentes . Angle de liaison : Les angles de liaison décrivent les angles moyennés dans l'espace entre deux liaisons covalentes. 9
Influence de l’électronégativité de l’atome central : Si l'électronégativité de l'atome central diminue, les paires liantes sont de moins en moins attirées par l'atome central ; elles deviennent plus distantes les unes des autres et se repoussent . L'angle de valence est donc d'autant plus grand que l'électronégativité de l'atome central est grande. 10
11 Influence de l’électronégativité des ligands : Les paires liantes sont plus attirées par les atomes d'électronégativité croissante. L'angle de valence est donc d'autant plus faible que l'électronégativité de des ligands est grande .
nombre de liaison liant n nombre de liaison non liant m Arrangement = Type Dénomination Géométrie Angles exemples 2 AX 2 Droite Linéaire 180 BeCl 2 CO 2 3 AX 3 Triangle équilatéral Triangle équilatéral 120 BF 3 CoCl 3 2 1 AX 2 E Triangle équilatéral coudée forme de v < 120 SO2 SnCl 2 o 3 4 AX 4 tétraèdre tétraèdre 109.5 CH 4 NH 4 + SO 4 2- 3 1 AX 3 E tétraèdre Pyramide à base triangulaire < 109.5 NH 3 H 3 O + 12 Tableau récapitulatif
Applications: 1) À l'aide du modèle V.S.E.P.R, prédisez le type , la géométrie, la représentation spatiale des molécules suivantes : H 3 O + (ion hydronium) la structure est désignée par AX 3 E 1 n+m=3 donc la géométrie moléculaire est pyramidale 2 2 AX 2 E 2 tétraèdre Coudée forme de v 109.5 H 2 O OF 2 13
Cependant, les angles de liaison H – O – H sont inférieurs à l'angle idéal de 109,5 °. NH2 - la structure est désignée par AX 2 E 2 n+m=3 donc la géométrie moléculaire est forme de v 2) On donne les angles suivants : Dans la molécule NH3, l’angle HNH est égal à 107°. Dans la molécule H2O, l’angle HO ˆ H est égal à 105°. Expliquer cette différence entre ces deux valeurs. NH 3 N (Z = 7) :1s 2 2s 2 2p 3 m+n=4 La molécule NH 3 est de type AX 3 E 1 de forme en pyramide triangulaire. 14
La molécule H 2 O est de type AX 2 E 2 de forme en V D’après la théorie de Gillespie, un doublet libre occupe plus d’espace qu’une paire liante. Ce qui explique que l’angle HN ˆ H est supérieur à l’angle HO ˆ H 15