(4) Modèles moléculaires et isomérie

Il existe deux types de modèles moléculaires :

• les modèles éclatés, qui permettent d’apprécier la géométrie des molécules, c'est à dire la longueur des liaisons et l'angle que font ces liaisons ;

• les modèles compacts montrent bien la compacité des molécules et permettent de trouver les formules brutes.

I. Schéma de Lewis de quelques atomes

• Déterminer la structure électronique et le schéma de Lewis des atomes suivants :

II. Schéma de Lewis de quelques molécules simples

• Déterminer la représentation de Lewis des molécules suivantes :

• Construire les modèles moléculaires éclatés de CH₄ , NH₃ , H₂O , C₂H₆ , O₂ , N₂ , C₂H₄ et CO₂.

• Construire les modèles moléculaires compacts de HCl et CH₄.

III. Isomérie

La formule développée d’une molécule s’obtient en représentant les atomes et les liaisons entre les atomes de la molécule ; on ne représente pas les doublets électroniques non liants.

On obtient la formule semi-développée à partir de la formule développée en représentant toutes les liaisons sauf les liaisons avec les atomes d’hydrogène.

Par exemple, la formule développée de C2H6 est :
Sa formule semi-développée est :	CH3 – CH3.

• Construire les modèles éclatés des molécules de formule brute C₂H₆O : vérifier qu'il y en a deux. Écrire les formules développées et semi-développées correspondant aux modèles précédents :

• Faire de même pour les molécules de formule brute C₄H₁₀ (il y en a deux) :

Deux molécules sont isomères lorsqu'elles ont la même formule brute (constituées par les mêmes atomes) , mais des structures différentes : les atomes sont disposés différemment les uns par rapport aux autres.

IV. Représentation spatiale d’une molécule

• Dessiner la représentation de Cram du méthane CH₄ :