1re Physique-Chimie BO spécial n°1 2019

Schéma de Lewis et géométrie des molécules

Vidéos complémentaires

La géométrie des molécules

Résumé de cours

Schéma de Lewis et géométrie des molécules Physique-Chimie · 1re · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com

Ce résumé condense l’exigible du chapitre. La méthode en une phrase : compter les électrons de valence, former les doublets, respecter l’octet — et la géométrie découle de la répulsion des doublets.

Le schéma de Lewis

  • Électrons de valence : électrons de la couche externe ; leur nombre se lit dans le tableau périodique (colonne).
  • Doublet liant : paire d’électrons partagée entre deux atomes — une liaison covalente.
  • Doublet non liant : paire d’électrons localisée sur un seul atome.
  • Règles du duet et de l’octet : un atome tend à s’entourer de 2 électrons (H) ou de 8 électrons (les autres).

Compter les doublets

ndoublets=nvalencez2n_{\text{doublets}} = \frac{\sum n_{\text{valence}} - z}{2}

z : charge algébrique de l’entité (0 pour une molécule, +1 pour NH₄⁺, −1 pour OH⁻). Pour un cation on retranche des électrons, pour un anion on en ajoute.

Les 15 entités exigibles

O₂, H₂, N₂, H₂O, CO₂, NH₃, CH₄, HCl — et les ions H⁺, H₃O⁺, Na⁺, NH₄⁺, Cl⁻, OH⁻, O²⁻. Cas particulier : la lacune électronique (case vide) du bore dans BH₃ ou de l’aluminium dans AlCl₃.

La géométrie des entités

Les doublets portés par un atome se repoussent et s’écartent au maximum — c’est ce qui fixe la géométrie :

  1. Linéaire — CO₂ (180°) : deux directions de répulsion.
  2. Coudée — H₂O (≈ 104°) : les deux doublets non liants de l’oxygène prennent de la place.
  3. Pyramidale — NH₃ (≈ 107°) : trois liaisons et un doublet non liant.
  4. Tétraédrique — CH₄ (≈ 109°) : quatre liaisons, aucune paire libre. En perspective : trait plein vers l’avant, hachures vers l’arrière.

Les pièges classiques

Cinq réflexes

Compter les électrons de valence, pas tous les électrons. H₂O est coudée, pas linéaire — les doublets non liants occupent de la place. La charge d’un ion polyatomique se place à l’extérieur des crochets. L’hydrogène ne forme qu’une liaison et ne porte jamais de doublet non liant. Et pour un ion : ajuster le nombre d’électrons selon la charge.

Exercices corrigés

Teste-toi avec un quiz

Pour aller plus loin

Des exercices et des quiz rattachés aux vidéos complémentaires de ce chapitre : à faire quand l'essentiel est acquis.