Objectif
Il s'agit ici d'établir une formule développée possible pour une molécule dont on connaît la formule brute en s'appuyant sur les règles de construction de base, à savoir :
Les atomes forment un nombre de liaisons covalentes égal à leur valence.
La valence se déduit de la règle de l'octet appliquée à la formation des molécules selon la relation suivante : \(v=8-n_{periph}\), où nperiph est le nombre d'électrons peuplant la couche externe de l'atome.
L'atome d'hydrogène à une valence égale à 1, il forme toujours une seule liaison covalente dans une molécule.
Il faut donc mener un raisonnement méthodique permettant de faire correspondre une formule brute à un agencement possible d'atomes.
Formule brute de la molécule d'éthane
Les liaisons covalentes entre atomes dans la molécule d'éthane
![](../res/Developpee_Ethane.png)
Méthode : Mise en œuvre du raisonnement sur un exemple de molécule
On souhaite déterminer la façon dont les atomes sont liés dans la molécule de dioxyde de carbone de formule brute \(\mathbf{CO_2}\).
Il faut déterminer la valence des atomes qui entrent dans la composition de la molécule afin de connaître le nombre de liaisons covalentes que chacun va former.
Pour le carbone C : \(Z=6\), donc sa structure électronique est \(K^2L^{\mathbf 4}\). Sa valence est \(v=8 - 4= \mathbf4\). L'atome de carbone doit donc former 4 liaisons covalentes dans cette molécule.
Pour l'oxygène O : \(Z=8\), donc sa structure électronique est \(K^2L^{\mathbf 6}\). Sa valence est \(v=8-6=\mathbf2\). Chaque d'atome d'oxygène doit donc former 2 liaisons covalentes dans cette molécule.
Au brouillon on place tous les atomes intervenant dans la molécule avec autant de liaisons covalentes que nécessaire pour respecter la valence calculée précédemment.
Toujours au brouillon, on établit ensuite les liaisons entre atomes de façon à ne pas laisser de liaison isolée.
On conclut en répartissant les atomes de la molécule de manière optimale, en privilégiant les angles droits ou plats.
liaisons dans la molécule de dioxyde de carbone | Informations[*]
Méthode : Mise en œuvre du raisonnement sur un exemple de molécule
On souhaite déterminer la façon dont les atomes sont liés dans la molécule d'eau oxygénée, de formule brute \(\mathbf{H_2 O_2}\).
On déterminer la valence des éléments H et O :
H : la valence de l'atome d'hydrogène est toujours égale à 1.
O : on a vu précédemment que la valence de l'atome d'oxygène est égale à 2.
On place les atomes et leurs liaisons en tenant compte de la valence déterminée plus haut.
On relie les liaisons de façon à toutes les utiliser.
On termine en présentant la molécule à l'aide de liaisons covalentes rectilignes, réparties géométriquement.
Répartition des liaisons dans la molécule de peroxyde d'hydrogène | Informations[*]