🔗 Construire le schéma de Lewis d'une molécule
Une liaison covalente, c'est un pacte : « je te prête un électron, tu m'en prêtes un, et on partage les deux ». Chaque électron garde ici la couleur de son atome d'origine : clique entre deux atomes et regarde les électrons célibataires se mettre en couple… jusqu'à ce que tout le monde ait son octet.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- Au départ, chaque atome n'a que ses électrons de valence : 1 pour H, 4 pour C, 5 pour N, 6 pour O, 7 pour Cl. Les électrons seuls sont dits célibataires.
- Une liaison covalente se forme quand deux atomes mettent chacun un électron célibataire en commun : les deux points de couleurs différentes se rejoignent pour former un doublet liant.
- Les électrons qui ne servent pas aux liaisons se regroupent par deux : ce sont les doublets non liants (des tirets autour de l'atome dans le schéma classique).
- Le compteur de chaque atome compte les électrons qui l'entourent : 2 × (liaisons + doublets non liants). Il devient vert à 2 pour l'hydrogène (duet) et à 8 pour les autres (octet).
- Dans CO2 ou N2, des liaisons simples ne suffisent pas : il faut des liaisons doubles ou triples pour que chaque atome atteigne l'octet.
Expériences à faire
- Pour l'eau, prévois avec la méthode le nombre de liaisons de O et de H avant de cliquer. Combien de doublets non liants reste-t-il sur l'oxygène ?
- Dans CO2, mets d'abord deux liaisons simples : que disent les compteurs ? Que faut-il changer ?
- Passe en « schéma de Lewis classique » : retrouves-tu le dessin de ton manuel ?
- Compare H2O et H3O+ : combien l'ion a-t-il d'électrons de valence Nv ? Où est passé un doublet non liant ?
- Dans « ✏️ Ma molécule », tape BF3 : pourquoi le bore ne peut-il pas atteindre l'octet ?
La chimie derrière l'animation
- Nombre total d'électrons de valence : Nv = Σ (électrons de valence des atomes) − charge de l'édifice. Pour NH4+ : Nv = 5 + 4 × 1 − 1 = 8.
- Nombre de doublets à placer : nd = Nv / 2, répartis en doublets liants et non liants.
- Un atome forme en général 8 − v liaisons (v : nombre d'électrons de valence) pour respecter l'octet, et l'hydrogène 2 − 1 = 1 liaison (duet) : C en forme 4, N 3, O 2, Cl 1.
- Électrons autour d'un atome : 2 × (nombre de liaisons + nombre de doublets non liants) = 8 (octet) ou 2 (duet, pour H).
- Dans un ion, la charge est portée par un atome (charge formelle) : l'oxygène de H3O+ n'a plus que 5 électrons à lui et forme 3 liaisons. Le bore de BF3 reste à 6 électrons : c'est une lacune électronique.
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