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Organisation des électrons au sein d'un atome Le noyau d'un atome se compose de protons et de neutrons. Les électrons gravitent autour de ce noyau atomique. Les électrons se répartissent par couches autour du noyau, en allant de la couche la plus proche du noyau à la couche la plus éloignée. Les différentes couches électroniques Selon le nombre d'électrons, il y a plus ou moins de couches d'un atome à l'autre. On parle de couches électroniques. La couche la plus proche est la couche K, elle peut accueillir jusqu'à 2 électrons. Une fois la couche K remplie, et s'il y a plus de 2 électrons dans l'atome, la couche L accueille les autres électrons. La couche L peut accueillir jusqu'à 8 électrons. Une fois la couche L pleine, la couche M accueille les électrons restants. Elle peut accueillir jusqu'à 18 électrons, et ainsi de suite. Schématisation de l'atome de carbone et de ses électrons sur ses couches électroniques C'est l'atome de carbone qui est ici représenté. Il n'a que 6 électrons. Il a donc la couche K qui est remplie par 2 électrons.
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1. 1 Noms des alcanes à chaîne linéaire. Les quatre premiers alcanes portent des noms consacrés par l'usage (voir ci-dessous). Les noms des suivants s'obtiennent en ajoutant la terminaison ane à un préfixe d'origine grecque indiquant le nombre d'atomes de carbone. CH4 méthane CH3—CH3 éthane CH3—CH2—CH3 propane CH3—CH2—CH2—CH3 butane Par exemple l'alcane linéaire de formule C5H12 est le pentane et l'alcane linéaire de formule C6H14 est l'hexane. 2 Noms des alcanes à chaînes ramifiées. Les groupes alkyle. En enlevant un atome d'hydrogène à un alcane on obtient un groupe d'atomes appelé: groupe alkyle. On obtient le nom du groupe alkyle en remplaçant la terminaison ane de l'alcane par la terminaison yle Noms des alcanes ramifiés. Pour nommer un alcane à chaîne ramifiée, on fait précéder le nom de l'alcane linéaire correspondant à la chaîne la plus longue (chaîne principale) du nom du groupe alkyle correspondant à la ramification en élidant (supprimant) le e final du groupe alkyle. On place devant ce nom, en le séparant par un tiret, un nombre indiquant la position du groupe sur la chaîne principale.
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Le schéma ci-dessous représente un modèle de l'atome de carbone!. XX (xxx) x 1. Recopier le schéma puis compléter les légendes. 2. Le cercle en pointillés est-il une limite matérielle? 3. Qu'est-ce qui sépare le noyau des électrons? 4. En s'appuyant sur le tableau périodique des éléments, à quoi reconnait-on l'élément carbone sur ce schéma? 5. Dans un atome, le nombre d'électrons est-il toujours identique au nombre de charges positives du noyau? Justifier en rappelant la charge électrique d'un atome. Copyright © 2022 - All rights reserved.
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On dit aussi que l'objectif des atomes est d'être le plus stable possible de façon à avoir une structure électronique externe la plus proche possible du gaz rare (ou gaz noble) le plus proche. Ces gaz sont dans la dernière colonne du tableau périodique de Mendeleïev. Détermination du nombre de liaisons A partir du numéro atomique d'un atome, on connait le nombre d'électrons qu'il possède (numéro atomique = nombre de protons = nombre d'électrons). A partir de ce nombre d'électrons, on détermine le nombre d'électrons pour chaque couche électronique. On détermine ensuite le nombre d'électrons célibataires sur la couche de valence (la plus externe). Enfin, on détermine le nombre de liaisons possibles en soustrayant le nombre d'électrons célibataires au nombre maximal d'électrons que peut accueillir la couche de valence. Exemple de l'oxygène: 8 – 6 = 2 liaisons. Atome Nombre d'électrons Remplissage des couches électroniques Nombre d'électrons de valence Nombre de liaisons Hydrogène 1 (K)1 1 1 Carbone 6 (K)2 (L)4 4 4 Azote 7 (K)2 (L)5 5 3 Oxygène 8 (K)2 (L)6 6 2 Fluor 9 (K)2 (L)7 7 1 Sodium 11 (K)2 (L)8 (M)1 1 1 Magnésium 12 (K)2 (L)8 (M)2 2 2 Phosphore 15 (K)2 (L)8 (M)5 5 3 Soufre 16 (K)2 (L)8 (M)6 6 2 Chlore 17 (K)2 (L)8 (M)7 7 1 Les représentations et la molécule de Lewis D'une représentation à l'autre On peut partir de la formule développée qui présente déjà toutes les liaisons covalentes, c'est-à-dire tous les doublets liants.
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Deux corps isomères sont des composés qui ont la même formule brute mais des structures différentes. Des isomères de constitution ont la même formule brute mais des formules développées planes (ou semi-développées) différentes. 2 Isomérie Z–E. Molécules concernées: Cette isomérie concerne certaines molécules de dérivés éthyléniques, c'est-à-dire des molécules présentant non seulement au moins une double liaison entre deux atomes de carbone mais aussi une structure du type: AHC=CHB (les groupes A et B pouvant éventuellement être identiques). Exemple (voir ci-contre): La terminaison ane des alcanes est remplacée par la terminaison ène des alcènes. On précise le numéro (placé entre tirets) de l'atome de carbone de plus petit indice portant la double liaison, et on indique par les lettres Z ou E ( placées entre parenthèses devant le nom et séparée par un tiret) si les atomes d'hydrogène situés aux extrémités de la liaison C=C sont situés respectivement du même côté ou de part et d'autre de l'axe C=C.
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Connaitre la forme géométrique d'une molécule permet en outre de prédire sa réactivité pour ensuite prévoir les réactions chimiques potentielles. Note: Lewis a proposé ce nouveau de représentation des molécules en 1916. Avant cela, il fallait se contenter des formules brutes et semi-développées qui ne présentaient pas les informations pour comprendre la réactivité chimique des molécules, ou bien il fallait utiliser des représentations beaucoup plus complexes.
En ajoutant les doublets non-liants pour chaque atome, la formule développée devient alors la molécule de Lewis. Dans le modèle de Lewis, on représente chaque électron par un point, puis on relie les électrons deux par deux: ainsi il n'y a plus de points mais seulement des traits. De la formule développée à la formule de Lewis Note: La représentation de Lewis est aussi appelée formule de Lewis ou encore structure de Lewis. Toutes ces formulations correspondent à la même et unique chose. Intérêt de la représentation de Lewis Contrairement à la formule semi-développée ou même développée, la formule de Lewis a l'avantage de permettre de prévoir la géométrie en trois dimensions d'une molécule: plane, ou pyramidale, ou tétraédrique, etc. En effet, tous les doublets sont représentés, qu'ils soient liants ou non liants. Or, les électrons étant tous chargés négativement, ils se repoussent les uns les autres. Ainsi, sachant qu'ils se positionnent dans l'espace de façon à être le plus loin les uns des autres, il est facile d'imaginer la répartition des doublets.
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