Fiche TD-5 Avec Corrigé

Université de Mostaganem
Faculté de médecine TD n°5 : Géométrie de la

molécule
1 ère année Année universitaire
2021/2022
Exercice 01 :
Établir les représentations de Lewis et prévoir la forme géométrique :
a) Des anions : hypochlorite ClO–, chlorite ClO2–, chlorate ClO3– et perchlorate ClO4–
b) Du cation ammonium NH4+.
Exercice 02 :
a) Sachant que NF3 et PF3 existent tous deux, comment justifier que PF 5 existe et que NF5
n’existe pas ?
b) Prévoir la géométrie de base et la forme des molécules suivantes grâce au modèle VSEPR et
justifier par l’hybridation de l’atome central : SnCl2 ; H2S; PCl3 ; GeF4 ; AsCl5 ; SF4 ; SF6
Exercice 03 :
1) Classez les composés suivants par ordre croissant de leur moment dipolaire
(a) (b) (c) (d)
2) Pour chacun des ions suivants ; donnez la géométrie de répulsion:

a) NH4+
b) NH2-
c) CO32-
d) ICl2-
e) ICl4-
f) SnCl5-
g) H3O+
h) BeF42-
Données: I(53) ; Cl (17) ; Sn (50) ; Be(4) ; F(9)
Exercice 03 :
On donne les trois molécules suivantes :
molécule
2021/2022
1. Préciser pour chaque molécule, l’état d’hybridation des atomes C, N et O.

2. L’angle α n’a pas la même valeur pour les trois molécules, pourquoi ?
3. Déterminez l’état d’hybridation de l’atome central dans chacun des espèces chimiques
suivantes:
a) CS2
b) ClNO
c) XeF2
d) SnCl2
e) SF4
f) BrCl5
molécule
2021/2022
Corrigé
Exercice 01꞉
a) Pour tous les anions, l’atome central est Cl, qui possède 7 électrons de valence. Les
atomes liés sont toujours des atomes O, qui possèdent 6 électrons de valence.
Anion ClO- ClO2- ClO3- ClO4-

Electrons de 7+6+1=14 7+2*6+1=20 7+3*6+1=26 7+4*6+1=32
valence
Doublets à 7 10 13 16
répartir
Lewis
VSEPR AXE3 AX2E2 AX3E AX4

Géométrie de tétraèdre
base
forme linéaire coudée Pyramide tétraédrique
b) Pour le cation ammonium NH4+, on procède comme précédemment.

Il y a : 5 + 4 × 1–1= 8 électrons de valence, soit 4 paires à répartir.
La méthode VSEPR donne AX4 et la forme de l’ion est celle d’un tétraèdre :
Exercice 02꞉
a) La représentation de Lewis de PF5 fait apparaître l’hyper-valence du phosphore, c’est-à-
dire une dérogation à la règle de l’octet.
La configuration électronique externe de P (Z = 15, groupe 15) est :

molécule
2021/2022
Une telle configuration ne permet pas l’établissement de cinq liaisons de covalence simple avec
respectivement 5 atomes de fluor, possédant chacun un seul électron célibataire.
Il faut donc considérer que, lors de l’établissement des liaisons, l’énergie dégagée permet la
promotion d’un électron 3s de P dans une orbitale 3d vacante, et la formation de 5 O.A. hybrides sp 3d,
décrivant chacune un électron.
L’azote (Z = 7, groupe 15 comme P), de configuration externe 2s 2 2p3, appartient lui, à la deuxième
période. Il ne possède pas de sous-couche d, et ne peut donc pas se trouver en état d’hyper-valence
comme P. Par conséquent, NF5 ne peut pas exister.
Conclusion : il ne peut y avoir hyper-valence que pour les éléments possédant une sous-couche d,
c’est-à-dire les éléments de la troisième période, ou d’une période supérieure.
b) Les résultats sont regroupés dans le tableau suivant :
composé H2S PCl3 GaI3 GeF4

Atome central S P Ga Ge
Z, groupe) Z=16, Gr :16 Z=15, Gr : 15 Z= 31, Gr : 13 Z=32, Gr : 14
Electrons de 6+ 2*1=8 5+ 3*7= 26 3 + 3*7= 24 4+ 4*7= 32
valence
Doublets à 4 13 12 16
répartir
Lewis
VSEPR AX2E2 AX3E AX3 AX4

hybridation SP3 SP3 SP2 SP3
Géométrie de tétraèdre tétraèdre Triangle équilatéral tétraèdre
base Trigonal plan
Forme coudée pyramide Trigonal plan tétraédrique
composé AsCl5 SF4 SF6

Atome central As S S
(Z, Groupe) Z=33, Gr :15 Z=16, Gr :16 Z=16, Gr16
Electrons de 5+ 5*7=40 6 + 4*7=34 6+ 6*7=48
valence
Doublets à répartir 20 17 24
Lewis
VSEPR AX5 AX4E AX6

Hybridation Sp3d Sp3d Sp3d2
Géométrie de base Bipyramide à base Bipyramide à base octaèdre
triangulaire triangulaire
molécule
2021/2022
Forme Bipyramide à base Tétraèdre déformé octaèdre

triangulaire
Exercice 03꞉
1) Ordre de polarité
A> C > B = D = 0
2) Géométrie
a) NH4+ : AX4 Tétraèdre

b) NH2- : AX2E2 Coudée
c) CO32- AX3 trigonal plane
d) ICl2- AX2E3 linéaire
e) ICl4- AX4E2 Carré
f) SnCl5- AX5 Bipyramide a base triangulaire
g) H3O+ AX3E Pyramide
h) BeF42- AX4 Tétraèdre
Exercice 04꞉
1. Tous les atomes C, N et O sont hybridés sp2
2. Dans les trois molécules, le carbone est lié à des atomes d’électronégativité différentes :
(χ(O)> χ(N)> χ(C))
Plus l’électronégativité de l’atome lié augmente, plus les électrons de la liaison sont
déplacés vers cet atome.
Par conséquences, l’angle α diminue. De plus, la présence de paires libres sur l’atome lié
joue un effet écrasant sur les liaisons entraînant une diminution de l’angle.
3. Hybridation:
a) sp
b) sp2
molécule
2021/2022
c) sp3d
d) sp2
e) sp3d
f) sp3d2

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Faculté de médecine TD n°5 : Géométrie de la

(a) (b) (c) (d)

2) Pour chacun des ions suivants ; donnez la géométrie de répulsion:

Données: I(53) ; Cl (17) ; Sn (50) ; Be(4) ; F(9)

1. Préciser pour chaque molécule, l’état d’hybridation des atomes C, N et O.

Anion ClO- ClO2- ClO3- ClO4-

VSEPR AXE3 AX2E2 AX3E AX4

b) Pour le cation ammonium NH4+, on procède comme précédemment.

La configuration électronique externe de P (Z = 15, groupe 15) est :

composé H2S PCl3 GaI3 GeF4

VSEPR AX2E2 AX3E AX3 AX4

composé AsCl5 SF4 SF6

VSEPR AX5 AX4E AX6

Forme Bipyramide à base Tétraèdre déformé octaèdre

a) NH4+ : AX4 Tétraèdre

1. Tous les atomes C, N et O sont hybridés sp2

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