I) Quelques molécules simples.
1) La molécule de dihydrogène:
2) La molécule de dichlore:
3) la molécule de chlorure d'hydrogène (l'acide chlorhydrique):
II) Des molécules plus complexes.
1) La molécule de dioxygène:
2) La molécule diazote
III) La régle de l'octet (duet).
1) La régle de l'octet (duet):
2) La valence de l'atome:
IV) Formule moléculaire.
V) Le modèle moléculaire.

L’univers est formé à partir des atomes de   90   éléments naturels. Un atome se rencontre rarement à l’état isolé, seuls les gaz rares restent à l’état d’atomes isolés (Hélium, Néon, …). Les atomes s’associent les uns aux autres pour constituer des molécules, cette association s’effectue suivant un principe : la couche externe de chaque atome doit être complète. En effet, seuls les gaz rares ne réagissent pas avec les autres atomes car leur dernière couche est saturée. De ce fait, chaque atome va vouloir acquérir la structure du gaz rare qui est sur la même ligne que lui pour se stabiliser.

Conseil: regarde la vidéo ci-dessous par Profponsonnet.
Vidéo : Vers des entités chimiques stables : ( 4 min 10 )

Le dihydrogène se compose comme son nom l’indique de deux atomes d’hydrogène. Chacun des atomes d’hydrogène va vouloir acquérir la structure du gaz rare qui est sur la même ligne que lui : l’hélium. Pour ce faire, les 2 atomes vont s’associer en mettant en commun leur unique électron pour former la molécule de dihydrogène.

On assiste donc à une mise en commun de la part des deux atomes des deux électrons qui leurs appartenaient. Ces deux électrons se déplacent dorénavant en mouvement compliqué autour des deux noyaux de la molécule.

La liaison qui se forme entre les deux atomes est une liaison covalente. Le cortège électronique de chacun des deux atomes d’hydrogène de la molécule est devenu identique à celui de l’hélium ( z = 2).

Elle est composée de deux atomes de chlore.

On assiste également à une mise en commun de la part des deux atomes des deux électrons qui leurs appartenaient. Ces deux électrons se déplacent dorénavant en mouvement compliqué autour des deux noyaux de la molécule.

Chaque atome de chlore va vouloir acquérir la structure électronique de l’argon. On a une mise en commun des deux électrons célibataires qui constitue la liaison covalente entre les deux atomes.

Le chlorure d’hydrogène est un gaz d’odeur piquante, il est composé de molécules formées d’un atome de chlore et d’un atome d’hydrogène. Chaque atome en s’associant va acquérir la structure du gaz rare qui se trouve sur la même ligne que lui. (L’hélium pour l’hydrogène et l’argon pour le chlore).

Quatre électrons circulent autour des deux noyaux, ce qui forme une double liaison entre les deux atomes.

Six électrons circulent autour des deux noyaux, ce qui forme une triple liaison entre les deux atomes.
Entre deux atomes, il peut donc y avoir une, deux ou trois liaisons.

Hormis l’hélium qui ne contient que   2   électrons, le néon et l’argon contiennent sur leur dernière couche   8   électrons. Tous les atomes souhaitent acquérir la structure du gaz rare qui est sur la même ligne qu’eux, c’est pourquoi ils voudront (sauf l’hydrogène) avoir 8 électrons sur leur dernière couche et l’on dit qu’ils satisfont à la règle de l’Octet, et à la règle du duet pour l’hydrogène. Pour y parvenir, les atomes mettront en commun leurs électrons célibataires. Le nombre maximum de liaisons que l'on peut avoir entre deux atomes est trois.

C’est le nombre de doublets qu’un atome partage avec ses voisins.
Exemple :
La valence du carbone est    4   
La valence de l'hydrogène est    1   
La valence de l'oxygène est    2   
La valence l'azote est    3   

On peut dire en fait que la valence correspond au nombre d'électrons célibataires qui peuvent être mis en commun pour réaliser une liaison de covalence.

La formule moléculaire d’un corps pur indique la nature et le nombre des atomes constitutifs de la molécule.

Exemple C2H6O

* Les molécules ci-dessus ont été dessinées avec le logiciel Avogadro qui est un logiciel gratuit que l’on trouve sur internet.

Cette molécule est composée de   2   atomes de carbone, de   6   atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.

Règle : L’indice situé en bas et à droite du symbole d’un élément indique le nombre d’atomes de cet élément présents dans la molécule. L’absence d’indice signifie qu’il n’y a qu’un seul atome de l’élément correspondant dans la molécule.

2 H₂O indique que l’on a   2   molécules d’eau qui contiennent chacune   2   atomes d’hydrogène et   1   atome d’oxygène soit au total   4   hydrogènes et   2   oxygènes.

Il existe plusieurs types de formules moléculaires :

La formule brute : Exemple : C₂H₆   Elle met en évidence les atomes et leur nombre.

La formule semi-développée : Exemple : CH₃ - CH₃  Elle met en évidence les liaisons entre les carbones.

La formule développée :  Elle met en évidence toutes les liaisons entre les atomes.

Exercice : Construire les molécules suivant le modèle de Bohr:       

CH3Cl	Solution	Solution
CCl4	Solution	Solution
NH3	Solution	Solution
CO2	Solution	Solution

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V) Le modèle moléculaire:

Pour représenter les atomes, on utilise des boules de couleurs différentes, appelées modèle atomique. Chaque atome possède une couleur caractéristique :

Nature de l'atome	Hydrogène	Carbone	Oxygène	Soufre	Chlore	Azote
Couleur de la boule	blanche	noire	rouge	jaune	verte	bleue
Vue

Plusieurs représentations sont possibles, en faisant apparaître les liaisons, ou un modèle plus compact. Chaque molécule est ici représentée deux fois.

La molécule de chlorure d'hydrogène	La molécule d'ammoniac	La molécule d'eau	La molécule de dioxyde de carbone