Structure de Lewis du CH2Cl2

Comprendre la Structure de Lewis du CH2Cl2

Le dichlorométhane est un solvant organique largement utilisé dans l’industrie, notamment pour le dégraissage des métaux et le décapage des peintures. Sa formule moléculaire est CH2Cl2.

Ce composé est particulièrement intéressant en raison de sa polarité et de ses applications dans des réactions chimiques spécifiques.

Questions:

1. Représentation de Lewis :
   • Dessinez la structure de Lewis du dichlorométhane (CH2Cl2). Pensez à représenter tous les électrons de valence et à identifier les liaisons covalentes entre les atomes.
2. Géométrie moléculaire :
   • Déterminez la géométrie moléculaire de CH2Cl2 en utilisant la théorie VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion). Justifiez votre réponse en fonction de la disposition des paires d’électrons autour de l’atome de carbone central.
3. Calcul de l’électronégativité et de la polarité :
   • Calculez la différence d’électronégativité entre le carbone et le chlore, puis entre le carbone et l’hydrogène. Utilisez les valeurs suivantes : électronégativité du carbone = 2.5, du chlore = 3.0, et de l’hydrogène = 2.1.
   • Déterminez si les liaisons C-H et C-Cl sont polaires ou non-polaires.
   • En utilisant les informations ci-dessus, discutez de la polarité globale de la molécule de dichlorométhane.

Données fournies:

• Électronégativité du carbone (C) : 2.5
• Électronégativité du chlore (Cl) : 3.0
• Électronégativité de l’hydrogène (H) : 2.1

Correction : Structure de Lewis du CH2Cl2

1. Représentation de Lewis

La structure de Lewis du dichlorométhane (CH2Cl2) montre un atome de carbone central lié à deux atomes de chlore et deux atomes d’hydrogène.

Le carbone forme quatre liaisons covalentes simples, deux avec chaque hydrogène et deux avec chaque chlore.

Comme le carbone utilise ses quatre électrons de valence pour former ces liaisons, il n’y a pas de paires d’électrons non liants sur le carbone. Les atomes de chlore ont chacun trois paires d’électrons non liantes, car ils utilisent chacun un électron pour la liaison avec le carbone.

Structure :

• C est entouré de 2 H et 2 Cl.
• Chaque Cl possède trois paires d’électrons non liantes.

2. Géométrie moléculaire

La géométrie de CH2Cl2 peut être déterminée par la théorie VSEPR, qui prédit la disposition des paires d’électrons autour de l’atome central pour minimiser la répulsion.

Le carbone central a quatre zones de densité électronique (deux liaisons C-H et deux liaisons C-Cl) disposées dans un arrangement tétraédrique.

Les angles de liaison entre les atomes voisins sont approximativement de 109.5°.

Géométrie : Tétraédrique

3. Calcul de l’électronégativité et de la polarité

Calcul de l’électronégativité :

• Différence d’électronégativité entre C et Cl:

\[ \Delta\text{EN}_{C-Cl} = 3.0 – 2.5 = 0.5 \]

• Différence d’électronégativité entre C et H:

\[ \Delta\text{EN}_{C-H} = 2.5 – 2.1 = 0.4 \]

• Nature des liaisons :

  • La liaison C-Cl a une différence d’électronégativité de 0.5, ce qui la rend légèrement polaire.
  • La liaison C-H a une différence d’électronégativité de 0.4, ce qui la rend également légèrement polaire.

• Polarité de la molécule : Bien que les liaisons individuelles soient polaires, la géométrie de la molécule influe sur la polarité globale. Les dipôles des liaisons C-Cl ne s’annulent pas complètement en raison de leur disposition en tétraèdre, ce qui rend la molécule globalement polaire. Cela est cohérent avec la solubilité du dichlorométhane dans des solvants polaires et son utilisation comme solvant organique dans diverses applications industrielles.

Structure de Lewis du CH2Cl2

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