A La représentation des molécules
Une molécule est en général composée de différents atomes. On la représente à l'aide d'une formule brute : cette formule indique le nombre et la nature des atomes qui constituent la molécule. Le nombre de chacun des atomes est précisé en indice à droite du symbole des atomes.
EXEMPLES
Le méthane s'écrit CH4, il contient donc un atome de carbone et 4 atomes d'hydrogène.
L'éthanol s'écrit C2H6O, il contient donc 2 atomes de carbone, 6 atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. Inversement, une molécule qui contiendrait 3 atomes de carbone, 8 atomes d'hydrogène et 2 atomes d'oxygène aurait pour formule brute C3H8O2.
B Les liaisons covalentes
Une liaison de covalence (ou doublet liant) correspond à la mise en commun de 2 électrons par 2 atomes. Chaque atome fournit un électron. Le doublet d'électrons de liaison appartient entièrement aux 2 atomes. La liaison est représentée par un trait entre les 2 atomes : C—H.
Cette mise en commun d'électrons permet à chaque atome de compléter son nombre d'électrons pour satisfaire à la règle de l'octet ou du duet, pour avoir une structure électronique stable comme le gaz rare le plus proche.
Ainsi, l'élément oxygène a 6 électrons sur sa couche externe, il doit donc établir 2 liaisons de covalence pour compléter sa couche électronique à 8 électrons en partageant 2 électrons. Il lui reste donc 4 électrons non partagés, qui ne créent pas de liaison : cela constitue donc 2 doublets non liants représentés par des traits sur les côtés de l'élément chimique.
Structure électronique de quelques atomes
Un atome va en général former autant de liaisons qu'il lui manque d'électrons pour obéir à la règle du duet ou de l'octet.
Il arrive qu'il y ait une double liaison, voire une triple liaison de covalence entre 2 atomes. On place alors 2 traits ou 3 traits entre les 2 atomes. Dans une molécule, tous les électrons s'associent par paire (doublet d'électrons).
C La représentation de Lewis
La représentation de Lewis des molécules fait apparaître toutes les liaisons covalentes et tous les doublets non liants des atomes constituant la molécule.
EXEMPLES
Exemple 1
Le méthane a pour formule CH4. Pour obtenir la représentation de Lewis de cette molécule, il faut procéder en plusieurs étapes :
pour chaque atome constituant la molécule, on recherche le nombre de liaisons et de doublets non liants : H a 1 liaison et C a 4 liaisons ;
puis on dessine les atomes en faisant apparaître le bon nombre de liaisons de covalence (cf. formule ci-contre) ;
il n'y a pas besoin d'ajouter de doublet non liant car ses atomes n'en possèdent pas. On vérifie que chaque atome dispose bien de 4 doublets autour de lui (un doublet dans le cas de l'hydrogène).
Exemple 2
La molécule de dioxygène O2 comporte une double liaison : O=O, et chaque atome d'oxygène forme 2 liaisons de covalence et garde 2 doublets non liants :
La molécule d'eau comporte donc 2 liaisons OH : l'atome d'oxygène forme 2 liaisons de covalence et garde 2 doublets non liants :
La molécule de dioxyde de carbone comporte 2 double liaisons C=O :
La molécule de chlorure d'hydrogène comporte une liaison simple H—Cl :