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Dans cette vidéo, nous allons étudier le chlorure d'hydrogène (HCl) à travers sa représentation de Lewis. Pour représenter une molécule avec le format de Lewis, nous devons d'abord établir les configurations électroniques des atomes. L'hydrogène a un électron de valence (1s1) et le chlore a 7 électrons de valence (1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5). Nous plaçons ensuite des doublés autour de la molécule pour satisfaire la règle de l'octet. Dans le cas du chlorure d'hydrogène, nous plaçons une liaison simple entre H et Cl et trois doublés sur le chlore pour compenser les 7 électrons de valence. Les atomes sont neutres. Ensuite, nous calculons le moment dipolaire théorique de la liaison en supposant qu'elle est purement ionique. Le moment dipolaire est calculé à l'aide de la formule deltaED, où delta est le pourcentage ionique, E est la charge élémentaire et D est la distance entre les atomes. Si la liaison était purement ionique, le pourcentage delta serait de 1. En utilisant cette formule, nous pouvons calculer le moment dipolaire théorique, qui est de 6,11 Debye. Le pourcentage ionique de la liaison HCl est alors calculé en utilisant le moment dipolaire expérimental et le moment dipolaire théorique. Dans le cas du chlorure d'hydrogène, le pourcentage ionique est de 17,5%, ce qui indique une liaison plutôt covalente. Le moment dipolaire est une grandeur importante en chimie pour déterminer les caractéristiques du solvant utilisé. En conclusion, nous devons retenir comment établir la formule de Lewis et comment représenter le moment dipolaire, ainsi que sa formule.

Bonjour à tous, c'est Mathis de studio et dans cette vidéo on va étudier le chlorure d'hydrogène. La première question nous demande d'établir la représentation de Lewis de la molécule justement de chlorure d'hydrogène. C'est une molécule bien sûr à connaître, c'est HCl. Alors on se souvient de la méthode classique à appliquer lorsque l'on doit représenter de manière... sur le format de Lewis une molécule particulière. Donc c'est parti, on va l'appliquer pas à pas pour le chlorure d'hydrogène juste ici. Alors on se souvient, la première étape c'est d'établir les configurations électroniques. Donc ici elles sont plutôt simples. L'hydrogène c'est bien sûr 1s1 avec un électron de valence. Et puis le chlore c'est l'avant-dernier élément de la deuxième ligne. C'est donc 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5. Et donc finalement nous avons ici 7 électrons de valence. On retrouvera donc, eh bien on compte, 1 plus 7 divisé par 2, ça nous donne donc 4 doublés que nous avons à placer sur notre molécule. Eh bien justement il faut tout d'abord identifier l'atome central qui est le moins électronégatif et placer les atomes périphériques en les reliant via une liaison simple. Eh bien on pose ici, il n'y en a que 2, H et Cl juste à côté. Et ensuite on vient compléter avec les doublés manquants les atomes périphériques pour les faire respecter la règle de l'octet. Donc compléter jusqu'à 4 doublés. Mais ensuite on se penchera sur l'atome central. Donc ici on a placé une liaison simple. Il nous reste donc 3 doublés pour avoir le nombre final de doublés dont on a besoin. Et donc les 3 on va les placer sur le chlore juste ici. Et il n'y en a plus, on va partir sur l'hydrogène mais de toute façon qu'il n'y avait qu'un seul électron de valence. Donc qu'à déterminer la charge formelle portée par les atomes, eh bien ça tombe pile poil des deux côtés. On n'a qu'un seul pour l'hydrogène et 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 pour le chlore. Donc finalement la molécule est neutre et chaque atome est neutre. Ok. Maintenant dernière étape un peu plus optionnelle si on a une molécule simple comme ici. Il faut rabattre les doublés pour que l'atome central respecte l'octet à son tour et aussi pour équilibrer si possible les charges. Ici bien sûr ce n'est pas nécessaire puisque tout est bon pour les deux atomes. Donc la conclusion est que la molécule de chlorure d'hydrogène elle est représentée de cette manière en format de Lewis. Ok. Maintenant deuxième question. La mesure expérimentale du moment dipolaire du chlorure d'hydrogène, molécule gazeuse dans laquelle la distance interatomique est de 1,7,4 picomètre, conduit à ce moment dipolaire expérimental de 1,07 Debye. Donc le D ici c'est une unité qui est le Debye. Il faut maintenant calculer son moment dipolaire théorique en supposant la liaison purement ionique et donc en déduire le pourcentage ionique de la liaison HCl. Ok. Alors qu'est-ce que le moment dipolaire ? Ça c'est vraiment une grandeur très très intéressante en chimie lorsqu'on fait des chimies des solutions pour déterminer les caractéristiques du solvant dans lequel on se place. Voilà. Ça a tellement d'influence sur la miscibilité, sur les différentes températures d'ébullition etc. Donc une grandeur vraiment à maîtriser. Alors à quoi ça correspond ? Et bien on peut le représenter par un vecteur et lorsqu'on le représente et bien c'est un vecteur qui va de l'atome le plus électronégatif vers celui le moins électronégatif de la liaison que l'on considère. Donc ici le chlore est bien sûr bien plus électronégatif donc c'est un moment dipolaire dans ce sens-là. Ok. Mais maintenant c'est quoi son expression ? Comment est-ce qu'on peut le calculer de manière littérale ? Et bien en fait il faut connaître sa formule du moment dipolaire. Le moment dipolaire d'une liaison en question et bien c'est delta, donc le pourcentage ionique de la liaison, fois E, la charge élémentaire, fois D, la distance entre les deux atomes, la distance inter-atomique. Et donc c'est quoi les unités ? Il faut toujours apprendre les unités lorsque l'on considère une expression. Donc le moment dipolaire, on a vu qu'il peut s'exprimer en deux bailles mais aussi en coulombs mètres. Ce sont ces deux unités de référence. Et donc le pourcentage ionique, c'est un pourcentage, il n'y a pas d'unité. La charge élémentaire bien sûr en coulombs et la distance en mètres. Ok. Alors à partir de là, en fait on doit calculer si la liaison était purement ionique. Or ça veut dire quoi le pourcentage ionique de la liaison ? Et bien si une liaison est purement ionique, le pourcentage vaut 100. Or s'il n'y a aucun critère d'ionicité dans la liaison, la liaison n'est pas du tout ionique, et bien le pourcentage serait à zéro. Et donc qu'est-ce qu'on peut en dire ? Si la liaison était purement ionique, et bien delta vaudrait 1. Donc le moment dipolaire théorique vaudrait E, fois D, la charge élémentaire, fois la distance inter-atomique. Donc l'application numérique nous donne que ce moment dipolaire vaudrait 6,11 Debye. Donc il faut connaître l'unité, comment passer des coulombs en mètres au Debye. Enfin il faut connaître les données en général, mais il faut savoir faire la conversion. Et ainsi pour trouver le pourcentage ionique de la liaison, et bien c'est simplement cette expression ici divisée par ED. C'est donc le moment dipolaire expérimental divisé par le moment dipolaire théorique, dans le cas où la liaison serait purement ionique. Et donc l'application numérique nous donne que ici pour le chlore d'hydrogène, et bien le pourcentage ionique de cette liaison, il est de 17,5%. Donc une liaison assez peu ionique, plutôt covalente. Donc on verra dans un autre chapitre tous les types de liaisons qu'il peut avoir entre des atomes pour former des molécules, des assemblages, des sels, des ions, etc. Ce sera pour plus tard. En attendant, retenez bien la manière dont on établit la formule de Lewis, et puis dont on représente le moment dipolaire, cette grandeur très importante, et sa formule bien sûr qui est à connaître par cœur. Merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt.

Chlorure d'hydrogène

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