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Géométrie et structure de l'eau

Une géométrie que l'on verra abondamment, c'est la géométrie associée à la molécule d'eau. En effet, si je vous demandais de me donner la formule développée de Lewis associée à la molécule H de O, vous n'auriez sans doute pas trop de peine à me dessiner ce genre de structure développée. Un oxygène lié à deux voisins hydrogènes par le biais d'orbitales moléculaires associées à H. ses liaisons covalentes. À côté des deux voisins chimiques, que sont les deux hydrogènes, qui sont les seuls à apparaître dans la formule brute H2O, l'oxygène et deux atomes voisins, à côté de ces deux voisins chimiques, on a aussi deux doublets électroniques. L'atome d'oxygène se trouve au centre d'un tétraèdre. Ce tétraèdre étant occupé par quatre voisins en ces sommets. Dans ces voisins, on a deux voisins chimiques, en effet, premier hydrogène, un second hydrogène, par lien covalent au H, mais je ne dois pas oublier les deux paires électroniques libres que porte encore cet oxygène. Et en se souvenant de ce principe par lequel ces doublés électroniques exercent une répulsion plus forte que les doublés... impliqués dans les liaisons, vous pourriez, sans trop de peine, prévoir que, par rapport à un angle idéal de 109,5 degrés qui caractériserait l'angle de valence HOH, il y a une distorsion due à la présence de ces deux paires électroniques et cette répulsion plus importante des doubles électroniques va tendre à rapprocher les deux hydrogènes, ce qui fait qu'on peut prévoir, sans se tromper, que... cet angle de valence sera inférieur à 109,5 degrés. La pratique des mesures expérimentales sur la géométrie de la molécule d'eau nous montre que cet angle est aux alentours de 105 degrés. Sans l'apport des observations expérimentales, il est impossible, aussi bien pour vous que pour moi, de trouver cette valeur numérique précise, mais au moins, qualitativement, pouvoir prévoir que cet angle doit être inférieur à 109 degrés, vous êtes tous... capable de le faire maintenant sur base du raisonnement que l'on a tenu jusqu'à présent.