Ok, on est rendu maintenant dans le chapitre 8. Le chapitre 8, vous allez voir qu'on va recouper beaucoup du chapitre 7, mais en rajoutant une bonne grosse couche de crémage là-dessus, parce que le chapitre 7, on s'était contenté, si je peux dire, de dessiner les molécules, de se les représenter sur papier. Donc ça, ça veut dire quoi ? Ça veut dire qu'on les représentait en deux dimensions.
Dans la vraie vie, les molécules existent en trois dimensions. Ce que ça veut dire, c'est que les structures de Lewis, oui, ça nous donne une bonne idée de comment les atomes sont liés entre eux, mais ça ne rend pas justice à quoi ressemble la molécule dans la vraie vie, dans les trois dimensions. Donc le chapitre 8, c'est ce qu'on va faire, on va rajouter la troisième dimension sur les structures de Lewis, et elle sera beaucoup plus réaliste, beaucoup plus fidèle à la réalité. C'est ça notre objectif dans le chapitre 8. Ça veut dire qu'il faudra dessiner maintenant les molécules.
Donc ça va quasiment ressembler plus à un cours d'art plastique que de chimie, jusqu'à un certain point. Et il faudra dessiner les molécules en 3D avec des effets de profondeur, des choses comme ça. Si vous avez l'âme artistique, ça sera parfait pour vous. Sinon, vous ferez comme moi et vous apprendrez sur le tas.
C'est ça. Et vous allez voir que ça va demander que vous fassiez, on va dire, des petits efforts de représentation tridimensionnelle dans votre tête. Il faudra s'imaginer, il faudra être capable de voir les molécules, s'imaginer, OK, ils tournent comme ça, si je la tourne de même, qu'est-ce qui va se passer ?
Vous allez voir qu'il y a un peu de l'intelligence spatio-temporelle là-dedans qui va être mise à contribution. Mais c'est ça. rendu à la fin de chapitre 8 quand on sera plus à l'aise à s'imaginer les molécules en trois dimensions. On va pouvoir basculer vers le chapitre 9 qui prendra un peu plus de sens en termes concrets. Alors, je vais aller dans les notes de cours, puis on va commencer par quelque chose de relativement simple, puis après ça, on augmente un peu la cadence.
Donc, chapitre 8. La liaison chimique, molécule en trois dimensions. Donc la vraie vie. La section 8.1 sur la géométrie moléculaire. Qu'est-ce que c'est la géométrie moléculaire ?
C'est de la géométrie. Donc oui, on va pouvoir s'imaginer à quoi ressemble la molécule de façon tridimensionnelle. Et question d'aborder ça un peu plus simplement. Je commence par des cas de molécules plus simples.
Autrement dit, des molécules qui n'ont pas de double élide. C'est juste pour avoir vraiment une idée des molécules les plus simples, à quoi elles ressemblent. Après ça, on complexifiera au besoin.
Le chapitre 8 se base presque au complet sur une théorie, sur un principe qu'on appelle la théorie RPEV. RPEV, je vous dis ce que ça veut dire. Ce n'est pas la peine de vous en rappeler mot pour mot. C'est le concept qui est important.
RPEV, ça veut dire répulsion des paires d'électrons de valence. Ce que ça dit, ça vous dit quelque chose que vous connaissez déjà, ça dit les électrons se repoussent. RPV, répulsion des paires d'électrons de valence. Donc, oui, les électrons se repoussent, mais il faut faire le lien que, c'est le cas de le dire, dans les liaisons chimiques, une liaison chimique, c'est deux électrons, si vous vous souvenez. Moi, je dessine, on dessine une ligne, mais en réalité, c'est deux électrons qui sont dans le même plan, qui créent la liaison chimique.
Donc... Quand j'ai des atomes qui sont voisins, qui ont des liaisons chimiques entre eux, les électrons n'ont pas tendance à se regrouper. Au contraire, ils vont essayer de se disperser, d'occuper le plus grand espace autour, dans la molécule, de façon à optimiser la répulsion. C'est ça qui est la théorie RPEV.
Les doublets liants se repoussent. Ils vont se placer le plus loin possible les uns des autres. Ce qui fait que la molécule va donc prendre une forme. Et cette forme-là, c'est ce qu'on va appeler la géométrie moléculaire. Dépendamment où sont placés les atomes les uns par rapport aux autres, ça va donner une géométrie moléculaire.
Et cette géométrie moléculaire-là va dépendre du nombre d'atomes adjacents à un atome central. Je vais vous donner des exemples. J'ai des petites molécules en jouet comme ça que je vais me servir pour essayer d'illustrer mes propos, parce que ce n'est pas évident. sans voir du matériel en 3D devant nous.
Le tableau que j'ai illustré ici, c'est le même que vous avez à votre page 351 dans votre manuel. La seule petite chose, je l'ai remarqué un peu trop tard, ce n'est pas bien grave, c'est que le mot ici, le trigonal bipyramidal, dans la nouvelle édition, je n'avais pas remarqué, au lieu d'appeler ça trigonal bipyramidal, ils appellent ça bipyramidal à base triangulaire. Après, je m'en fous.
Choisissez un ou l'autre, je comprends qu'il y a deux pyramides avec un triangle. C'est ça qui est important. Mais j'en reparlerai dans une autre. Donc, pour chacun des nombres d'atomes adjacents, ça va de 2 à 6. J'ai un petit jouet pédagogique que je vais vous montrer et qui me permettra de vous expliquer, de vous faire visualiser ce qu'il va y avoir. Donc, ce que je vais faire, c'est que je vais sortir des notes de cours.
Je vais me mettre en groupe pour pouvoir mieux vous montrer mes jouets. La première, c'est le nombre d'atomes adjacents, géométrie moléculaire, qu'on va appeler linéaire, avec un angle de 180. Qu'est-ce que je veux dire par là ? Imaginons que ça, c'est une molécule à trois atomes.
Il y a un atome central qui est représenté ici, puis ici, j'ai deux autres atomes quelconques qui sont là. Évidemment, en noir ici, c'est les liaisons chimiques. J'ai deux liaisons chimiques, de part et d'autre de ma molécule.
Maintenant, comme... Chacune des liaisons chimiques est constituée de deux électrons. Ici, deux électrons là, deux électrons là. Mais qu'est-ce qui arrive ? Ces électrons-là, ils s'éloignent le plus possible les uns des autres.
Ils ne vont pas se mettre quatre électrons à un côté de l'autre. C'est pour ça que mes deux liaisons vont se placer à un angle de 180 degrés les uns par rapport aux autres. C'est la répulsion optimale pour des électrons.
Et donc, quand ils se placent à 180 degrés l'un de l'autre, ça donne ce qu'on va appeler une géométrie linéaire, dans le sens que mes trois atomes, ici, ils sont alignés. Je les mets comme ça, ils sont alignés l'un derrière l'autre, de gauche à droite, de droite à gauche, peu importe. Mais ils sont linéaires, donc c'est la géométrie linéaire avec un angle de 180 degrés. Ça, généralement, ça va assez bien pour se l'imaginer.
Maintenant, si on pousse un peu, on va dire, la réflexion, qu'est-ce qui arrive si j'ai... 4 atomes. Donc, un atome central avec 3 atomes périphériques.
Je vais avoir quelque chose qui va ressembler à ça. Devant mon candaille, je ne sais pas trop pour que ce soit visible. Donc, j'ai un atome central ici.
Et si j'ai 3 autres atomes qui viennent se placer, je n'ai pas des petites boules pour toutes, mais imaginez qu'il y a des atomes au bout de chacune des tiges. C'est quoi l'angle optimal pour répartir mes électrons dans les trous ? 360 degrés des trois dimensions, si on prenait un rapporteur d'angle, on verrait que c'est des angles de 120 degrés. Les trois angles qui sont là, ce sont des angles équivalents de 120 degrés.
C'est ce qui me permet de répartir mes électrons de façon le plus optimale possible dans l'espace. Et ça, ça s'appelle une géométrie triangulaire plane. Trigonal plane, c'est la même chose. Donc, plane dans le sens que si je le mets comme ça, je peux... Vous voyez, il est vraiment plat.
Je peux le mettre sur une surface plate, comme ça, et ça ne dépasse pas. C'est plan comme une feuille. Donc, triangulaire, plan, on peut s'imaginer que ça ressemble un peu à un triangle.
Je poursuis. Cette fois-là, supposons que j'ai un atome central avec quatre atomes voisins. Là, si je vous demandais d'imaginer dans votre tête, ça serait quoi l'angle ? entre mes quatre voisins pour essayer d'optimiser la répulsion.
Souvent, le calcul qu'on fait, c'est de dire, j'ai 360 degrés, je divise ça en quatre pour répartir. L'idée est bonne, sauf que, si oui, on arrive à 90 degrés, 360 divisé par quatre, sauf qu'il ne faut pas oublier qu'on est en trois dimensions. Donc, ce n'est pas juste plan sur une feuille comme on le fait justement avec les structures de Lewis.
On augmente. on rajoute la dimension avant-arrière à ça. Donc, si j'ai quatre voisins, si j'ai un atome centraire qui est en noir, avec quatre voisins, je ne sais pas si vous voyez la forme qui est là, mais si vous regardez l'angle, ce n'est pas 90 degrés que vous avez ici.
On voit que c'est plus que 90, mais c'est quand même un peu moins que 120. Vous voyez très bien, mais bon. Et cette forme-là, en fait, c'est ce qu'on va appeler un tétraède. Si je le place comme ça, je ne sais pas si vous voyez. C'est comme un peu si j'avais une petite pyramide.
vers le bas, puis avec un pointu vers le haut. Donc, on appelle ça un tétraherbe. Et l'angle, si vous prenez un rapporteur d'angle, l'angle de ça, c'est 109,5 degrés. Donc, ce n'est pas 120, comme je dis, c'est plus petit que 120, mais c'est définitivement plus grand que 90, on le voit quand même assez bien.
Donc, les quatre angles équivalents sont de 109,5 degrés. Ça, c'est mon tétraherbe qu'on appelle. Maintenant, j'ajoute un cinquième atome à ça.
Donc, j'ai un atome central ici, au centre, juste là, et j'ai cinq atomes périphériques, disons. Comment ils vont se placer dans l'espace pour optimiser la répulsion de chacune des liaisons qui sont là. Là, j'ai des liaisons jaunes, des liaisons rouges, mais ça ne change rien de la couleur, c'est juste que vous voyez. En plus, je fais exprès pour vous bouger ça, donc c'est bien dur peut-être pour vous d'évaluer l'angle.
mais la réalité c'est que dans cette structure là il y a deux types d'angle en réalité si je vous place ça, je vais essayer de le placer comme le plus évident possible ici vous avez un angle de 90 même chose si je tourne un peu ici, bien là aussi vous allez avoir un angle de 90 puis ici puis tout ça mais là si je fais juste tourner ça de cette façon là devant vous si vous regardez juste qui est en rouge, l'angle qui est là, c'est plus 90, c'est rendu 120 degrés. Donc cette forme-là, un atome central avec cinq atomes voisins, il y a des angles à la fois de 90 degrés et à la fois des angles de 120 degrés. Donc c'est un peu particulier, c'est la seule géométrie où est-ce qu'on a des angles de différentes valeurs, mais c'est la façon optimale de réparer.
les électrons et leur répulsion dans les 360 degrés. Et ça, c'est la bipyramide à base triangulaire. Il faut s'imaginer un peu, mettons que ça forme un triangle à base triangulaire, si je mets ça comme ça, on peut s'imaginer qu'il y a comme une espèce de pyramide qui se construit vers le haut et il y a aussi une pyramide qui se construit vers le bas. C'est pour ça qu'ils appellent ça bipyramide avec une base triangulaire.
Ça prend un peu d'imagination, mais bon, on va faire comme ci. Et finalement, le dernier, c'est avec 6 atomes périphériques. Donc, j'ai un atome central entouré de 6 voisins.
Celui-là, peu importe comment vous le tournez, vous le flippez, vous le rotationnez, ou je ne sais pas quoi, ça va toujours donner des angles de 90 degrés. C'est partout, partout. Ça, c'est juste des 90. Et on va appeler ça octahédrique. Ça fait comme une figure à huit faces, d'où le terme octahèdre. C'est à ça que ça ressemble, un octahèdre, avec des angles de 90. Comme je vous disais, ça c'est déjà dans vos notes de cours.
Moi, je vous ai juste répété ce qu'il y avait ici. Ça, ce sera à... connaître, à savoir par cœur, je dirais, le nombre d'atomes adjacents, le nombre de la géométrie de la molécule, dépendamment comment elle se place, on a trouvé un nom à ça, et la valeur des angles.
Donc ça, il faut vraiment connaître ça. C'est la base, puis le reste qu'on verra plus tard, c'est un peu la suite de ça. Mais on va ajouter des petites précisions, des petites subtilités. Donc ça, c'est comme je disais, les molécules sans doublé libre, c'est les molécules les plus simples qu'on a. Après ça, quand on va rajouter des doublés libres, ça va rajouter un peu plus de viande sur l'os.
Mais bon, pour l'instant, on va se contenter avec ça. Dans votre manuel, vous avez des belles images qui sont peut-être mieux que mes petits jouets que je vous fais tourner dans votre face comme ça, puis ça vous donne peut-être, ça vous étourdit. Mais vous pouvez aller voir, si ce n'était pas clair, mes petites explications dans votre livre. Fait que moi, je vais arrêter la vidéo ici.
La prochaine section, ce sera avec des molécules, avec double élite. Donc là, ce ne sera pas juste des atomes, c'est qu'il y aura des doublets. Je vous expliquerai ça dans la prochaine vidéo.
Alors là-dessus, je vous laisse aller travailler. Salut !