I/La molécule d'eau

 

        Les gaz rares tels que l’hélium, le néon ou l’argon sont chimiquement stables. Ils ne forment jamais d’ions et ne s’associent jamais pour former des molécules : (K)2 pour l’hélium, (K)2 (L)8 pour le néon et (K)2 (L)8 (M)8 pour l’argon. Pour être stables, tous les autres éléments du tableau périodique vont évoluer pour acquérir la même stabilité que le gaz le plus proche dans le tableau. Cette stabilité peut s’obtenir de deux manières différentes : soit l’atome se transforme en ion (gagne un ou plusieurs électrons) ou alors, il s’associe avec d’autres atomes pour former des molécules et gagne les électrons qui lui manquent. Cette association se fait grâce aux liaisons « doublet liant » qui sont la mise en commun de deux électrons des couches externes de chacun des atomes liés.

L'atome d'oxygène compte 6 électrons sur sa couche électronique externe L, dont deux participent aux liaisons covalentes. Les 4 autres électrons externes s'apparient et forment deux doublets non-liants.

L’hydrogène est proche de l’hélium. Puisqu’il lui manque un électron, il va donc avoir une liaison covalente.

La molécule la plus simple qui peut être formée avec des atomes d’oxygène et d’hydrogène, est celle de l’eau : H2O.

Voici la représentation de Lewis de la molécule d'eau :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Mais cette représentation de Lewis ne donne pas la géométrie réelle de la molécule d’eau.

En effet, tous les doublets, qu'ils soient liants ou non-liants sont chargés négativement puisqu'ils sont composés d'électrons ; ils se repoussent donc tous de manière à être le plus loin possible les uns des autres. Les quatre doublets de l'atome d'oxygène vont « pointer » vers les sommets d'un tétraèdre. C'est la molécule de méthane CH4 qui forme un tétraèdre régulier avec l'atome de carbone en son centre. On peut également placer la molécule d'eau à l'intérieur mais avec l'atome d'oxygène au milieu et les deux hydrogènes qui se placent chacun à un angle du tétraèdre.