Prédire la géométrie moléculaire avec VSEPR
Parcourez les cinq géométries AXₙ de base et voyez comment la répulsion des paires d’électrons fixe les angles de liaison.
Objectif
Relier chaque nombre de paires à une géométrie et à un angle de liaison, puis nommer une molécule réelle pour chacun.
Matériel et réactifs
Kit de modèles moléculaires ou la simulation ci-dessous ; une table des classes AXₙEₘ.
Procédure
- Sélectionner AX₂ et noter l’angle entre les deux ligands.
- Passer à AX₃ puis AX₄ et comparer 120° à 109,5°.
- Pour AX₅, distinguer les deux ligands axiaux des trois équatoriaux.
- Terminer par AX₆ et vérifier que tous les angles valent 90° ou 180°.
À observer
- Chaque paire supplémentaire pousse les ligands vers un nouvel optimum : 180° pour deux, 120° dans un plan pour trois, 109,5° dans l’espace pour quatre.
- Dans la bipyramide trigonale, positions axiales et équatoriales ne sont pas équivalentes — elles voient leurs voisines sous des angles différents (90° contre 120°).
Explication
La VSEPR traite chaque paire liante (et non liante) autour de l’atome central comme une région de charge négative ; les paires se disposent pour maximiser leurs distances mutuelles. La notation AXₙEₘ compte n atomes liés X et m doublets libres E ; ce laboratoire illustre la série m = 0. Les doublets libres repoussent plus fort que les paires liantes : AX₃E (NH₃, 107°) et AX₂E₂ (H₂O, 104,5°) sont comprimés sous les 109,5° idéaux.
Histoire de l’expérience
Chimistes associés
Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.