Home

MPSI/PCSI

Physique-Chimie

Chimie

Interactions moléculaires

Dans cette vidéo, Matisse de Studio aborde le sujet de la représentation des moments dipolaires des molécules chimiques. Il explique comment déterminer la direction et le sens de ces moments pour différents édifices chimiques. Les molécules étudiées sont OCS, H2S, N2O+, CCL4, et NO2-. Matisse commence par expliquer comment la différence d'électronégativité entre les atomes impliqués influence la polarité de la liaison chimique. Pour OCS, il y a une différence d'électronégativité entre l'oxygène et le carbone, mais pas entre le soufre et le carbone. Par conséquent, il y a un seul moment dipolaire entre l'oxygène et le carbone. Pour H2S, la différence d'électronégativité entre l'hydrogène et le soufre est faible, mais il existe deux moments dipolaires en raison des différentes liaisons. Pour N2O+, il y a une différence suffisante d'électronégativité pour qu'il y ait un moment dipolaire, mais étant donné que la molécule est symétrique, les deux moments dipolaires se compensent et le moment dipolaire total est nul. Pour CCL4, qui a une forme de tétraèdre, les quatre moments dipolaires se compensent également, donnant un moment dipolaire total nul. Pour NO2-, une différence de longueur entre les liaisons simple et double impliquant l'azote et l'oxygène indique une différence de moment dipolaire, mais en raison de la mesomérie, les liaisons sont équivalentes et le moment dipolaire global est orienté verticalement. Enfin, pour NO2-, où deux atomes d'oxygène sont reliés de manière équivalente par mesomérie, le moment dipolaire global est faible mais légèrement orienté. Matisse souligne que la détermination des moments dipolaires est importante pour comprendre les propriétés physico-chimiques des molécules.

Bonjour à tous, c'est Matisse de Studio, et dans cette vidéo on va se pencher sur la représentation des moments dipolaires. On nous demande en effet de préciser la direction et le sens du moment dipolaire de chacun des édifices chimiques suivants, et pour schématiser la géométrie de la molécule, seuls les doublets liants ont été représentés, en nommettant les différents doublets non liants et lacunes électroniques. Alors moi, bien sûr, pour compléter l'exercice, je vais les représenter comme ça, si vous voulez vous entraîner, ça vous fait un exercice de plus. Alors, on nous donne l'échelle de pooling des électronégativités, bien sûr, pour les différents éléments, juste ici, et c'est parti pour le premier, OCS, donc un atome d'oxygène et un atome de soufre, qui sont tous les deux reliés par une double liaison à l'atome de carbone principal. Ici, on regarde les différences d'électronégativité. Entre le carbone et l'oxygène, on a une grosse différence d'électronégativité, c'est la différence classique qui met en place la liaison polarisée entre le carbone et l'oxygène, tandis que le soufre, c'est exactement la même électronégativité que le carbone, donc la liaison n'est pas polarisée. Ainsi, on a un seul moment dipolaire entre l'oxygène et le carbone, donc à chaque fois, il faut regarder ici le moment dipolaire total, Pt, qui est juste là. On passe à H2S. Ici, H2S, est-ce qu'on a une différence significative ? Ben oui, 0,4 dans l'échelle de pooling, bon, c'est assez faible, mais on peut quand même représenter les différents moments. En fait, c'est comme la molécule d'eau, on a un moment juste ici, un moment juste ici, en fonction des différentes liaisons, et donc le moment total, ça va être la somme des deux, et donc orientée de cette manière. Pour N2O+, eh bien, elle est linéaire, or, on a effectivement une différence suffisante d'électronégativité pour que la liaison soit polarisée, pour l'existence d'un moment. Donc, on a une première juste ici, et une deuxième là. En fait, vu que la molécule est parfaitement symétrique, et ici, il n'y a pas de notion de mesomérie, et donc les deux moments dipolaires se compensent complètement. Ainsi, le moment dipolaire total est nul. La quatrième molécule, CCL4, donc en forme de tétraèdre, eh bien, de la même manière, on a quatre moments dipolaires qui se somment pour former le moment dipolaire global, et en fait, ils vont tous se compenser de par cette forme de tétraèdre parfaite, la somme des moments, donc Pt, est égale au vecteur nul. Pour la cinquième molécule, c'est NO2-, donc on a simplement rajouté deux électrons par rapport à NO2+, et donc à ce moment-là, eh bien, on peut se dire, ah oui, mais là, il y a une différence de longueur entre la liaison simple, juste ici, et la liaison double entre l'azote et l'oxygène, une différence de longueur, ça se traduit en différence de moment dipolaire au sein de la molécule, donc peut-être que le moment dipolaire n'est pas exactement orienté à la verticale. Or, attention, là, il y a une affaire de mesomérie, c'est-à-dire que par mesomérie, les deux liaisons sont totalement équivalentes, donc effectivement, c'est à la verticale précise que se situe le moment dipolaire global. Finalement, un peu de complicité pour la dernière, on a NO2-, juste ici, donc si on la représente, de la même manière, juste ici, on a nos deux atomes d'oxygène qui sont reliés de la même manière, par mesomérie, c'est le même type de liaison, et puis l'atome de fluor qui contribue, donc chacun avec leur moment dipolaire précis. Or, l'atome de fluor, c'est l'un des atomes les plus électronégatifs, donc il y a une plus grande différence entre le fluor et l'azote, entre l'oxygène et l'azote, donc le moment dipolaire va être plus important. Ainsi, le moment dipolaire global, il est un peu orienté, il est faible, puisque la majorité se compense, mais il est un peu orienté de cette façon-là. Merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo qui retrace la manière dont on détermine différents moments dipolaires, il y a pas mal de choses quand même à vérifier, ne pas oublier les différences d'électronégativité, mais aussi la mesomérie. À partir de là, on peut déterminer plein de moments dipolaires de différentes molécules qui ont beaucoup d'incidence sur leurs propriétés physico-chimiques. À bientôt !

Moment dipolaire

RELATED

Recommended videos

Température d'ébullition

Diastéréoisomères

Polarisabilité

Nos années

Nos principales matières