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Vidéo de question : Comprendre comment classifier les molécules avec la méthode AX(𝑚)E(𝑛) Chimie

En utilisant la méthode AXE, laquelle des notations AXE suivantes correspond à une molécule pyramidale trigonale ? [A] AX₁E₃ [B] AX₄ [C] AX₂E₂ [D] AX₃ [E] AX₃E

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Transcription de vidéo

En utilisant la méthode AXE, laquelle des notations AXE suivantes correspond à une molécule pyramidale trigonale ? (A) AX un E trois, (B) AX quatre, (C) AX deux E deux, (D) AX trois ou (E) AX trois E.

La question nous demande d’utiliser la méthode AXE, soit une méthode qui peut être utilisée avec la structure de Lewis pour classifier les molécules et les ions polyatomiques en différents groupes selon leur géométrie tridimensionnelle privilégiée. Le groupe AXE nous permet de prédire la géométrie tridimensionnelle privilégiée d'une molécule ou d'un ion. Nous devons donc identifier la notation qui représente le groupe AXE qui adopterait une forme pyramidale trigonale. Dans une notation AXE, A représente l’atome central de la structure. X représente des domaines d’électrons liés sur l’atome central, soit par une liaison simple ou multiple entre l’atome central et un atome externe. Finalement, E représente les domaines d’électrons non liés sur l’atome central.

Les domaines d'électrons non liés peuvent également être appelés doublets non liants. Un doublet non liant est une paire d’électrons de valence qui n'est pas partagée dans une liaison covalente. Dans le cas de la notation X, nous devons seulement compter les doublets non liants présents sur l’atome central. Enfin, 𝑚 et 𝑛 sont tous les deux des nombres entiers : 𝑚 représente le nombre de domaines d’électrons liés sur l’atome central, alors que 𝑛 représente le nombre de domaines d’électrons non liés.

Comme nous devons identifier la notation AXE qui correspond à la forme pyramidale trigonale, examinons maintenant une molécule qui adopte cette forme. Une molécule que nous rencontrons souvent en chimie est l’ammoniac ou NH3. En observant la structure de Lewis de l’ammoniac, nous pouvons constater que l’azote constitue l’atome central de cette structure. L’azote possède un domaine d'électrons non liés ou, en d’autres termes, un doublet non liant, et trois domaines d'électrons liés en raison de ses trois liaisons simples avec trois atomes d’hydrogène. En utilisant ces informations, nous pouvons prédire la géométrie tridimensionnelle de l’ammoniac qui résulte de la répulsion entre les domaines liés et non liés autour de l’atome central.

Les domaines sont localisés autour de l’azote de façon à maximiser la distance et donc à minimiser la répulsion entre eux. Dans le cas de l’ammoniac, la molécule adopte la forme d’une pyramide à base triangulaire. Nous pouvons la visualiser avec le doublet non liant au sommet de la pyramide et les atomes d’hydrogène externes formant la base. Cette molécule adopte une forme pyramidale trigonale. Par conséquent, pour écrire la notation AXE de l’ammoniac, nous devons commencer par A, qui représente l’atome d’azote central, puis X avec trois en indice, qui représente les trois domaines d’électrons liés, et enfin E, qui représente le domaine d’électron non lié. Il faut noter qu'un indice de un est implicite et que nous n’avons donc pas besoin de l’écrire.

Nous pouvons constater que le choix de réponse qui correspond à la notation AXE pour une structure ayant une forme pyramidale trigonale est (E) AX trois E.

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