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Accueil/Chimie/Géométrie des molécules (VSEPR)

Géométrie des molécules (VSEPR)

Doublets liants et non liants sur l'atome central : écriture AXₙEₘ, géométrie électronique, boules et nuages de doublets.

Géométrie VSEPR

Réglez le nombre de doublets liants (atomes X) et de doublets non liants sur l'atome central. Les emplacements des doublets suivent les priorités du cours (d'abord l'équateur sur la bipyramide ; trans sur l'octaèdre). Les sphères turquoise sont les ligands ; les nuages violets, les doublets non liants.

4
0

Exemples

Raccourcis clavier

  • •R — retour à CH₄ (AX₄E₀)

Mesures

Notation AXEAX4E0
Nombre stérique4
Géométrie électroniqueTétraédrique
Géométrie moléculaireTétraédrique
Chargement 3D…

À propos du modèle

La géométrie des molécules (VSEPR) repose sur la répulsion des paires électroniques de la couche de valence : les domaines — doublets liants et doublets non liants — s'écartent autour de l'atome central. Le nombre stérique (nombre de domaines) fixe la géométrie électronique : linéaire, trigonale plane, tétraédrique, bipyramidale trigonale ou octaédrique pour 2 à 6 domaines. La géométrie moléculaire décrit les positions des noyaux lorsque certaines directions sont occupées par des doublets non liants : ceux-ci repoussent plus fortement les voisins. À l'écran : un schéma boules et bâtonnets et des nuages translucides de doublets sur des polyèdres symétriques ; les doublets sont placés selon les règles du cours (à l'équateur sur la bipyramide trigonale ; en trans pour deux doublets sur l'octaèdre). On règle la composition AXₙEₘ ; les cas comprennent CO₂, H₂O, NH₃, CH₄, PCl₅, SF₆, XeF₂, XeF₄, etc. Le modèle est pédagogique, ce n'est pas une optimisation quantique : l'électronégativité et la liaison π déplacent les angles réels.

Public : Lycée et début de chimie générale : tableaux VSEPR, notation AXE, géométrie électronique et géométrie moléculaire.

Notions clés

  • théorie VSEPR
  • nombre stérique
  • géométrie électronique
  • géométrie moléculaire
  • notation AXE
  • doublet non liant
  • bipyramide trigonale
  • géométrie octaédrique

Comment ça marche

Le nombre de doublets liants et non liants au centre (AXₙEₘ) fixe la géométrie électronique et la géométrie moléculaire. Les ligands sont des sphères, les doublets des nuages ; cas CO₂, H₂O, NH₃, CH₄, PCl₅, SF₆, XeF₂, XeF₄. On fait tourner le modèle ; les angles sont idéaux, sans optimisation quantique.

Formules

Nombre stérique = (nombre de domaines liants) + (nombre de doublets non liants) sur l'atome central
DNL–DNL > DNL–DL > DL–DL (qualitatif)
Bipyramide trigonale : les doublets non liants préfèrent les sommets équatoriaux (moins de contacts à 90°).

Questions fréquentes

Pourquoi les doublets non liants apparaissent-ils comme des nuages violets ?
On montre ainsi la direction où se concentre la densité de valence non liante. Ce ne sont pas des orbitales, mais une marque pédagogique : les doublets repoussent plus fortement les liaisons qu'une liaison n'en repousse une autre.
Les angles de liaison coïncident-ils avec les 109,5° du tableau ?
Seulement pour les polyèdres symétriques idéaux. Les molécules réelles (H₂O, NH₃) sont déformées : les doublets non liants ne sont pas équivalents aux liaisons, et l'électronégativité s'en mêle. Pour la précision, il faut l'expérience ou un calcul quantique.
Pourquoi XeF₂ a-t-il deux liaisons et trois doublets non liants sur le xénon ?
Nombre stérique cinq (bipyramide trigonale pour les domaines) : trois positions équatoriales occupées par des doublets, deux fluor en axial — géométrie moléculaire linéaire pour les noyaux. Exemple hypervalent typique du cours.
Cela remplace-t-il une vraie vue de molécules ?
Non. Dans « Molécules en 3D », on a les coordonnées réelles de composés précis. Ici le but est de lier le nombre de liaisons et de doublets aux noms des géométries et de s'exercer à l'écriture AXₙEₘ, indépendamment de la longueur de liaison.