1. Constitution de la matière — molécules, ions, formules
Fiche de révision — Première spécialité physique-chimie • mrnasri.com
- Reconnaître les modèles de Lewis, formules brutes et topologiques
- Identifier la nature des liaisons (covalentes, ioniques)
- Compter les électrons de valence d'un atome
- Représenter le schéma de Lewis d'une molécule simple
I. Configuration électronique
Les électrons d'un atome occupent des couches électroniques notées K, L, M... Chaque couche a un nombre maximal d'électrons (2, 8, 18...).
Les électrons de valence sont ceux de la couche externe. Ils gouvernent la réactivité chimique.
II. Règles du duet et de l'octet
- Les atomes ont tendance à acquérir la configuration des gaz nobles : 2 électrons (duet) pour les éléments de Z ≤ 4, ou 8 électrons (octet) pour les autres.
- C'est pourquoi les atomes partagent (liaison covalente) ou cèdent/gagnent (ions) des électrons.
III. Représentations d'une molécule
- Formule brute : nature et nombre des atomes (H₂O, CH₄).
- Formule développée : toutes les liaisons sont représentées.
- Formule semi-développée : les liaisons C−H sont implicites.
- Formule topologique : zigzag où chaque sommet = un C.
- Schéma de Lewis : montre les doublets liants ET non liants.
IV. Liaisons covalentes
Une liaison covalente est un partage de deux électrons entre deux atomes (un doublet liant). Selon le nombre de doublets partagés : simple, double, triple.
V. Ions monoatomiques
Un atome qui perd n électrons devient un cation X^(n+). Un atome qui gagne n électrons devient un anion X^(n−).
- Na (1 électron de valence) → perd 1 e⁻ → Na⁺
- Cl (7 électrons de valence) → gagne 1 e⁻ → Cl⁻
- O (6 électrons) → gagne 2 e⁻ → O²⁻
VI. Exemple type Bac
Énoncé. Le diazote N₂ : l'azote (N) a 5 électrons de valence.
1) Combien d'électrons doit-il acquérir ?
Pour satisfaire l'octet : 8 − 5 = 3 électrons. D'où une liaison triple N≡N (3 doublets partagés).
2) Dessiner le schéma de Lewis.
:N≡N: (chaque N a un doublet non liant en plus de la triple liaison).
⚠ Erreurs fréquentes à éviter
- Compter les électrons des couches internes comme électrons de valence.
- Oublier les doublets non liants dans le schéma de Lewis.
- Confondre formule brute et formule développée.
- Inverser le signe d'un ion (Na perd → Na⁺, pas Na⁻).
★ À retenir absolument
• Électrons de valence = couche externe
• Règle de l'octet (8 e⁻) et du duet (2 e⁻)
• Liaison covalente = partage d'un doublet
• Lewis : doublets liants + non liants