Qu’est-ce qu’un modèle moléculaire ?
Les molécules ne se voient pas à l’œil nu, on montre donc leurs formes avec des modèles. En cours, on utilise surtout deux modèles.
| Caractéristique | Modèle éclaté | Modèle compact |
|---|---|---|
| Atomes | boules séparées | grosses boules qui recouvrent les atomes voisins |
| Liaisons | un bâtonnet pour une liaison simple, deux pour une double, trois pour une triple | non visibles |
| Angles | faciles à voir | difficiles à lire |
| Utile pour | nombre de liaisons, forme de la molécule | forme extérieure de la molécule, espace occupé |
Plus il y a de liaisons entre deux atomes, plus les atomes sont proches et plus la liaison est forte. On le voit dans trois composés à deux atomes de carbone :
| Composé | Liaison | Longueur | Force |
|---|---|---|---|
| Éthane C2H6 | C–C simple | 0.154 nm | 348 kJ/mol |
| Éthylène C2H4 | C=C double | 0.134 nm | 614 kJ/mol |
| Acétylène C2H2 | C≡C triple | 0.120 nm | 839 kJ/mol |
Choisis un composé et change de modèle
Choisis un composé, passe d’un modèle à l’autre et regarde les angles et les longueurs de liaison. Ce simulateur fait partie de l’accès complet. Le téléchargement est gratuit, et 2 chapitres et 5 simulateurs sont accessibles sans compte.
Comment utiliser le simulateur ?
- Choisis un composé dans la liste de gauche. Le type de liaison de chaque composé est écrit à côté : simple, double, triple ou ionique.
- En mode Bâtonnets, observe les atomes et les bâtonnets. Les liaisons ioniques sont dessinées en pointillés au lieu de bâtonnets, et les charges des ions sont indiquées par de petits symboles.
- Appuie sur le bouton Compact. Les bâtonnets disparaissent, et les atomes grossissent et se recouvrent.
- Quand tu choisis un composé qui a un angle, un bouton Angle apparaît en mode Bâtonnets. Il permet d’afficher ou de masquer l’arc de l’angle.
- Lis les informations Liaison, Forme, Angle, Longueur · force de liaison et Fusion / ébullition sur le panneau de droite.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Compare CO2 et SO2. Les deux ont trois atomes. Réponse : la molécule CO2 est linéaire, à 180°. La molécule SO2 est coudée, à 119°, car le soufre a un doublet non liant.
- Trouve les angles dans H2O et H2S. Réponse : 104.5° et 92°.
- Compare la force des liaisons de H2, O2 et N2. Réponse : 436, 498 et 945 kJ/mol. Ce sont dans cet ordre une liaison simple, une double et une triple.
- Choisis NaCl et cherche un bâtonnet. Réponse : il n’y en a pas. Les ions ne partagent pas d’électrons. Ils s’attirent par leurs charges opposées et sont donc reliés par un trait pointillé.
Points d’attention pour lire les modèles moléculaires
- L’image est plate. Le simulateur dessine les molécules sur une surface plane, et tu ne peux pas les faire tourner. CH4 est dessiné en croix, mais la vraie molécule est tétraédrique, et son angle est de 109.5°, pas de 90°. C’est pourquoi aucun arc d’angle n’est dessiné pour ce composé : tu lis la valeur sur le panneau.
- Les composés ioniques ne sont pas des molécules. Pour NaCl, NaOH et MgCl2, le simulateur dessine seulement les ions d’une formule. Dans un vrai cristal, un très grand nombre d’ions sont disposés en réseau.
- Les tailles des atomes sont approximatives. Dans le simulateur, l’hydrogène est dessiné petit, et les autres atomes ont tous la même taille. En réalité, un atome de chlore est plus gros qu’un atome d’oxygène.
Pour apprendre à dessiner les points et les liaisons sur papier, consulte le guide des schémas de Lewis.
