Chapitre 1:Structure moléculaire et liaisons Flashcards

1
Q

▪ Équation de Schrödinger

A

Représente l’espace que les électrons occupent autour du noyau

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2
Q

Qu’est-ce qu’une orbitale?

A

▪ Entité mathématique
▪ Fonction représentant la distribution d’un electron : � �
▪ Même si elle est vide! (comme des parcelles constructibles)

▪ Densité de probabilité de présence de l’électron liée au carré de la function
d’onde: � � �

▪ Densité de probabilité de présence de l’électron liée au carré de la function
d’onde
➢ On peut définir pour un volume la probabilité de présence de l’electron
➢ On sait seulement qu’il est forcément là si on prend l’ensemble de l’espace !

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3
Q

Nœud (Plan nodal)

A

▪ Plan dans lequel il est impossible de retrouver un électron
▪ Phases différentes de chaque côté d’un plan nodal

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4
Q

Plan nodal (angulaire)

A

▪ Plan ou cône qui sépare des phases
▪ Donne une forme aux orbitales

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5
Q

Phase

A

▪ La phase est souvent représentée par deux couleurs opposées
▪ La phase des orbitales est importante, mais n’influence
pas la distribution des électrons
▪ Ψ2 (présence des électrons) est toujours positif et réel

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6
Q

Nombres quantiques
n – nombre principal

A

▪ Dicte l’énergie principale de l’électron (plus que les autres)
▪ Entier entre 1 et ∞ (toujours des entiers)
▪ « couche électronique »

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7
Q

l – moment angulaire orbitalaire / nombre quantique secondaire

A

▪ Dicte la forme de l’orbitale (une énergie secondaire est associée)
▪ Entier entre 0 et (n-1)
▪ Il y a l plans nodaux

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8
Q

ml – moment angulaire magnétique

A

▪ Dicte l’orientation dans l’espace de l’orbitale
▪ Varie entre -l et +l (2l + 1 valeurs différentes)

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9
Q

ms – moment angulaire de spin

A

▪ Dicte la direction du « spin » de l’électron
▪ Peut prendre deux valeurs : -1⁄2 ou +1⁄2

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10
Q

Atome polyélectronique

A

▪ Les électrons sont dispersés dans les orbitales atomiques selon les règles
suivantes

▪ Principe d’exclusion de Pauli
▪ Deux électrons ne peuvent pas avoir les mêmes nombres quantiques
➢ Pour des valeurs de n, l et ml identiques [1 orbitale] on peut avoir un spin +1⁄2 ou -1⁄2
➢ 2 électrons maximum par orbitale (orientation)

▪ Principe d’Aufbau
▪ Les orbitales de plus basse énergie sont occupées en premier
➢ Remplissage par énergie (valeur de n+l) croissante !

▪ Règle de Hund
▪ Le nombre d’électrons de même spin sera maximisé dans un ensemble d’orbitales
dégénérées.
➢ On remplit toujours les spins +1⁄2 dans des orbitales équivalentes avant les spins -1⁄2

▪ Principe d’Aufbau : orbitales de plus basse énergie occupées en premier
▪ Principe de Pauli (diagramme de droite) : 2 électrons par orbitale maximum
▪ Règle de Hund : remplissage de 3a avant 3b

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11
Q

Électronégativité

A

▪ Capacité d’un atome à attirer les électrons.
▪ Un atome électronégatif « tire » la densité électronique vers lui.
▪ Symbole : χ

▪ Échelle d’électronégativité de Pauling : inverse de la taille
▪ Référence : Fluor = le plus électronégatif, en haut à droite !

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12
Q

Types de liaisons

A

▪ La différence d’électronégativité entre deux atomes liés indique le type de
liaison !
non-polaire (delta en bas 0,5)
polaire/covalent (delta plus petit que 2)
ionique (delta plus grand que 2)

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13
Q

Liaison ionique

A

▪ Interaction entre deux ions ; Aucun partage électronique : transfert d’électron
▪ Interactions électrostatiques seulement.
▪ Très polaire; Se dissocient dans l’eau.

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14
Q

Liaison covalente

A

▪ Interaction entre deux atomes qui mettent en commun 1 électron chacun
▪ Polarité variable selon la nature des atomes
▪ Dépend de la différence d’électronégativité Δχ
▪ Généralement peu solubles dans l’eau
▪ Biologie : Hormones, lipides

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15
Q
  1. Liaison de coordination
A

▪ Type de liaison covalente polarisée formée par le partage de deux électrons
provenant originellement du même atome
▪ Liaison entre un acide de Lewis et une base de Lewis
▪ Impliquent souvent un doublet non-liant et un métal

▪ Exemples biologiques
▪ Chlorophylle (Mg), Hème (Fe), Vitamine B12 (Co)
▪ Métalloprotéines

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16
Q

Liaisons intermoléculaires

Ponts hydrogènes

A

▪ Interaction électrostatique entre un atome électronégatif (N, O, F, Cl) et un
hydrogène lié à un autre atome électronégatif
▪ Biologie : Rôle crucial dans la reconnaissance des brins d’ADN et dans la
sélectivité des interactions T/A et C/G :

17
Q

Liaisons intermoléculaires
▪ Forces de Van der Walls

A

▪ Keesom : Interaction dipôle-dipôle
▪ Debye : Interaction dipôle-dipôle induit (plus rare)
▪ London : Interaction dipôle induit-dipôle induit

18
Q

Liaisons intermoléculaires
Interactions hydrophobes

A

▪ Pas une force réelle
▪ Organisation de l’eau pour solubiliser l’interface grasse
▪ Diminue les interactions peu stabilisantes
eau – non-polaire
▪ Phénomène de nature entropique
▪ Biologie : Interactions protéine-protéine
et enzyme-substrat

19
Q

Règle de l’octet

A

▪ Les atomes veulent attendre 8 électrons de valence
▪ Incluent les électrons non-liants et les électrons partagés dans les liens covalents
▪ Particulièrement important pour la 2e période: B, C, N, O, F

20
Q

Exceptions octet

A

▪ Atomes très légers, comme l’hydrogène (hélium, lithium, béryllium, bore)
▪ Ne peuvent accueillir que 2 électrons : règle du duet

▪ Octet incomplet (famille du bore) : 3 électrons de valence
▪ Possibilité de rester sur une configuration avec seulement 6 électrons de valence
▪ Liaison de coordination qui fait accepter 2 électrons pour combler cette lacune !
Plus les éléments lourds (3e période et plus), il est possible de dépasser
l’octet : hypervalence

21
Q

Structures de Lewis

A

▪ Représentation simplifiée de la distribution des électrons de valence (e.v.)
d’un composé
▪ Liaisons covalentes formées lors du partage de paires d’électrons entre atomes

▪ Toujours respecter l’octet des atomes dans les structures
▪ Appliquer les charges formelles au besoin !

22
Q

Charge Formelle

A

▪ Charge montrant un atome dans une molécule ayant un nombre d’électrons
de valence différent à l’atome neutre

▪ Charge = Électronsvalence – 2 x (Doublets non liants) – Liens

23
Q

Autres représentations

A

▪ Formule brute = composition chimique

▪ Représentation de Lewis = formule développée
➢ Toutes les liaisons sont représentées
➢ Ne respecte pas les angles de liaison réels

▪ Représentation condensée = semi-développée
➢ Aucune liaison représentée
➢ Structure de la molécule suggérée (à interpréter)

▪ Représentation en Zig-Zag
➢ Respecte un peu mieux les angles réels (120 ≃ 109,5)
➢ Carbones pas représentés
➢ Hydrogènes portés par les carbones pas représentés

24
Q
A