Les molécules

1. 1/29 Les molécules

2. 2/29 Plan du cours I. Définition II. Représentation d’une molécule 1 – formule brute 2 - Formule développée 3 - Formule semi-développée 4 - Géométrie de quelques molécules III. Les isomères IV. Corps simples et corps composés V. Masse d’une molécule 1 - Calcul de la masse d’une molécule 2 - Calcul du pourcentage en masse ou en atomes

3. I. Définition • Une molécule est un assemblage d'atomes identiques ou différents liés les uns aux autres par des liaisons chimiques. • Deux atomes qui se lient vont donner chacun un électron pour former une liaison commune. Cette liaison est appelée liaison covalente.

4. II.Représentation d’une molécule Rappel : Symbole chimique d'un atome Un atome est représenté par une lettre majuscule ou alors deux lettres, la première en majuscule et la deuxième en minuscule. Ex : l’oxygène O le carbone C le cobalt Co Attention ! CO n’est pas l’atome de cobalt mais la molécule de monoxyde de carbone.

5. 1- Formule brute d’une molécule Définition : La formule brute donne le type d’atomes qui composent la molécule et leur nombre. Ex: la molécule d’eau Symbole chimique Symbole chimique de l’atome d’hydrogène. de l’atome d’oxygène. H2 O L’indice 2 indique le nombre L’absence d’indice indique que d’atomes d’hydrogène la molécule d’eau contient dans la molécule d’eau. un seul atome d’oxygène.

6. Règles d’écriture : • lorsqu’il y a plusieurs atomes identiques dans une molécule , leur nombre est noté en indice, après le symbole chimique de l’atome. •  s’il n’y a qu’un seul atome, il n’y a pas d’indice après le symbole de l’atome.

7. 2- La formule développée • Définition : une formule développée représente par des lettres tous les atomes qui composent une molécule. De plus les liaisons entre les atomes sont représentées par des tirets. • Ex :

8. Rappel : Activité : reconnaître les modèles des différents atomes et indiquer le nombre de liaisons possibles.

9. II. Représentation Correction activité

10. II. Représentation d’une molécule 10/29 IV. Les masses dans l’atome. Conclusion : Le nombre de liaisons que peut former un atome change d'un type d’atome à un autre. Mais c’est toujours le même nombre pour un même type d’atome.

11. Correction activité

12. Correction activité -

13. H H 4 - Géométrie de quelques molécules H

14. Application A l’aide de l’animation modèles compats, compléter le tableau suivant :

15. III. Les isomères

16. H H H H H H H H H H H H H H H H H Activité : A l’aide des modèles moléculaires, trouver les formules développées des molécules suivantes. H H H H H -C- H H

17. Conclusion : Deux molécules qui ont les mêmes formules brutes mais des formules développées différentes sont des molécules isomères.

18. Application Le pentane est un solvant. Sa formule brute est C5H12. En donner tous les isomères possibles.

19. IV. Corps simples et corps composés 1- Corps simples Un corps simple est une molécule constituée d'atomes qui appartiennent tous au même élément. Ex : N2 (diazote) He (hélium) Na (sodium)

20. 2 - Corps composés Un corps composé est une molécule constituée d'atomes qui appartiennent à différents éléments. Ex : H2O => 2 éléments (élément hydrogène et élément oxygène) C2H6O => 3 éléments ( élément hydrogène, élément oxygène et élément carbone)

21. V. Masse d’une molécule 1 - Calcul de la masse d’une molécule Pour calculer la masse d ’une molécule, on calcule la masse des atomes qui la composent. EX : Calculer la masse de la molécule d ’eau. H2O Données : La masse d’un nucléon est : mn = 1, 67 x 10 -27 kg. 11H 168O (Dans l’hydrogène il y a 1 nucléon. Dans l’oxygène il y a 16 nucléons) Correction : la masse d ’un atome est équivalente à la masse de son noyau Masse d’un atome d’hydrogène = (1 x 1,67 x 10 -27 ) = 1,67 x 10 -27kg Masse d’un atome d’oxygène = (16 x 1,67 x 10 -27 ) = 2,67 x 10 -26 kg Masse de la molécule l ’eau = 2 x masse de l ’hydrogène + masse de l ’oxygène = 2 x (1,67 x 10 -27 )+ (2,67 x 10 -26) = 3,006 x 10 -26 kg

22. 2 - Calcul des pourcentages en masse et en atomes Activité 1 : Calculer le pourcentage en atomes d ’hydrogène dans la molécule d ’eau. (H2O) Correction : Pourcentage = (nombre d ’atomes d ’hydrogène / nombre d ’atomes total ) x 100 = (2 / 3) x 100 = 67 % Le pourcentage en atomes d’hydrogène dans la molécule d ’eau est de 67 %

23. Activité 2 : Calculer le pourcentage en masse d’hydrogène dans la molécule d ’eau. ( H2O) Correction : Pourcentage = (masse des atomes d ’hydrogène / masse totale de la molécule d’eau) x 100 = (2 x 1,67 x 10 -27 / 30,06 x 10 -27) x 100 = 11 % Le pourcentage en masse d’hydrogène dans la molécule d’eau est de 11%

24. Application : 1- Calculer le pourcentage en atomes d ’hydrogène dans la molécule de méthane.( CH4 ) 2- Calculer le pourcentage en masse d ’hydrogène dans la molécule de méthane. 126C Correction : 1- Pourcentage = (nombre d ’atomes d ’hydrogène / nombre d ’atomes total ) x 100 = (4 /5) x 100 = 80 % 2- Pourcentage = (masse d ’atomes d ’hydrogène / masse totale de la molécule de méthane )x 100 = (4 x 1, 67 x 10-27 / 26,7 x10 -27) x 100 = 25 %