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Vidéo de question : Comprendre comment dessiner les structures de Lewis pour un composé d’oxyde de sodium Chimie

Quel diagramme de points d’électrons décrit-il correctement la structure de l’oxyde de sodium ?

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Transcription de vidéo

Quel diagramme de points d’électrons décrit-il correctement la structure de l’oxyde de sodium ?

La question porte sur des diagrammes de points d’électrons, également appelés formules ou structures de Lewis, qui sont des illustrations schématiques simples décrivant comment les électrons de la couche de valence sont partagés ou échangés entre les atomes de composés liés de manière covalente ou ionique. Le composé en question est l’oxyde de sodium. Son nom nous permet de localiser les éléments qui le constituent dans le tableau périodique et de déterminer le type de liaison et le rapport entre chaque type d’atome présent.

Le sodium a pour numéro atomique 11 et c’est un métal situé à gauche de la ligne pointillée en zigzag. De plus, le sodium se trouve dans le groupe un, ce qui signifie qu’il a un seul électron de valence. Pour illustrer cela à l’aide d’un diagramme de points d’électrons, on commence par écrire le symbole chimique du sodium Na. Les électrons de valence sont ensuite représentés par des points qui entourent le symbole chimique. Ceci est le diagramme de points d’électrons pour un atome de sodium neutre.

Le deuxième élément de ce composé peut être déterminé grâce à l’autre partie du nom du composé, oxyde. La fin comporte le suffixe « yde ». Cependant, on peut identifier l’élément en question grâce à la racine « ox ». Celle-ci nous indique que l’oxygène, de numéro atomique huit, est le deuxième élément du composé, qui est un non-métal car il se situe à droite de la ligne pointillée en zigzag, et dans le groupe 16. Par conséquent, il possède six électrons de valence. On peut dessiner son diagramme de points d’électrons en utilisant le symbole chimique O pour l’oxygène, et avec six points représentant ses six électrons de valence. Voici le diagramme de points d’électrons d’un atome d’oxygène neutre.

Pour déterminer le bon diagramme de points d’électrons de l’oxyde de sodium, il faut déterminer le type de liaison entre le sodium et l’oxygène. Puisque le sodium est un métal et que l’oxygène un non-métal, on peut s’attendre à ce qu’ils échangent des électrons, forment des ions et finalement des liaisons ioniques. On peut ensuite déterminer le rapport sodium sur oxygène dans le composé en examinant le nombre d’électrons échangés lorsque le sodium et l’oxygène forment des liaisons ioniques. C’est possible grâce à la règle empirique appelée règle de l’octet, qui dit qu’en général, un atome aura tendance à réagir afin que le nombre d’électrons dans sa couche externe atteigne une valeur de 8.

Regardons d’abord le sodium. La règle empirique de l’octet nous permet de prédire qu’en régissant, le sodium perdra probablement son unique électron de valence, devenant un ion chargé positivement, qui peut être représenté à l’aide de crochets, avec la charge indiquée à l’extérieur des crochets. Ne vous inquiétez pas ! Nous reviendrons sur cet électron perdu dans un instant. On peut également le représenter dans le diagramme de points d’électrons en supprimant le point représentant l’électron de valence et en indiquant que le sodium est devenu un ion chargé positivement avec des crochets. La charge est indiquée à l’extérieur des crochets, montrant que le sodium est devenu un ion avec une charge un plus.

Avec cette information, on peut éliminer la réponse (B), dans laquelle le sodium porte une charge négative. Cela n’arrive jamais au sodium lorsqu’il devient un ion.

Regardons maintenant l’oxygène. Avec seulement six électrons de valence, l’oxygène gagnera probablement deux électrons en devenant un ion. Dans l’oxyde de sodium, l’oxygène gagnera les électrons de valence perdus par le sodium. Cependant, un atome de sodium ne peut donner qu’un seul électron de valence. Ainsi, en formant un ion un plus, un autre atome de sodium perdra son unique électron de valence, qui remplira la couche de valence de l’atome d’oxygène, formant un deuxième ion sodium un plus et un ion oxyde avec une charge deux moins. Cela signifie que dans l’oxyde de sodium, deux ions sodium positifs se forment pour chaque ion oxyde formé. Ce rapport peut être représenté dans le diagramme de points d’électrons. On peut montrer que l’oxygène, avec maintenant huit électrons dans sa couche externe, a gagné deux électrons qui proviennent de deux atomes de sodium, formant deux ions sodium avec une charge un plus et un ion oxyde avec une charge deux moins.

Regardons les réponses restantes. On peut éliminer les réponses (C) et (D), qui ne représentent pas le sodium et l’oxygène comme des ions chargés. On peut également éliminer la réponse (E), qui représente le sodium et l’oxygène avec leurs charges correctes lors de la formation des ions, mais pas dans le bon rapport attendu pour le composé d’oxyde de sodium. La réponse (A) est le seul diagramme de points d’électrons proposé qui représente correctement la structure de l’oxyde de sodium. Par conséquent, la bonne réponse à cette question est la réponse (A).

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