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La classification des molécules

A partir des structures de Lewis des atomes et des différents types de liaisons, nous allons pouvoir assembler les atomes pour créer des molécules.

Mais avant cela, expliquons comment les molécules se créent à partir du tableau périodique et quels sont les différentes familles de molécules qui existent. Cela nous aidera pour la suite ....

Nous avons vu que dans le tableau périodique, on pouvait trier les atomes selon deux grandes tendances :

ceux dont l'électronégativité était faible, à caractère métallique
ceux dont l'électronégativité était bien plus élevée, à caractère non-métallique

Nous partirons donc de ces deux catégories afin d'appliquer 4 grands types de réactions :

réaction avec de l'oxygène (oxydation)
réaction avec l'eau (hydratation)
réaction avec l'hydrogène
réaction de neutralisation (nous en reparlerons plus longuement).

Explication du schéma

Le diagramme reprend toutes ces réactions afin de générer différents types de molécules. On y voit que :

les métaux et les non-métaux réagissent tous les deux avec l'oxygène afin de générer des oxydes (MO et XO)
les non-métaux peuvent-eux en plus réagir avec l'hydrogène afin de générer soit les acides binaires (HX) soit des bases (XH_n)

Les oxydes formés peuvent réagir avec de l'eau afin de générer :

les hydroxydes (MOH) qui ont un caractère basique
les acides ternaires (HXO)

Nous remarquerons donc que les métaux ont tendance à former des molécules basiques (en bleu) et les non-métaux formeront majoritairement des molécules à caractère acide (en vert). Attention cependant, certains ions métalliques ont une tendance acide (nous en parlerons plus tard).

Finalement, les molécules à caractère basique peuvent réagir avec les molécules à caractère acide afin de former des sels :

les sels binaires (MX) et hydrogénosels binaires (MHX) si la neutralisation d'un acide polyfonctionnel (avec plusieurs H acides) n'est pas complète
les sels ternaires (MXO) et les hydrogénosels correspondants (MHXO)

Comment déterminer la famille d'une molécule et utiliser le schéma ?

Le savoir-faire lié à la détermination de la famille des molécules nécessite d'avoir la formule moléculaire.

Il consiste à :

Identifier le métal et le remplacer par le symbole "M"
Identifier le non-métal et le remplacer par le symbole "X"

On ne remplace ni l'hydrogène, ni l'oxygène.

On ne note pas les indices qui indiquent le nombre de chacun des atomes présents dans la molécule.

La structure des molécules

Une aide, les ions polyatomiques

Les ions polyatomiques sont des morceaux de molécules. Combiner ces morceaux à des ions métalliques permet de retrouver la structure des molécules facilement. Il suffit de mettre autant d'ions positifs que d'ions négatifs dans la molécule. On obtient ainsi la formule brute de la molécule.

Halogènes

en général	Nom	Cl		Br		I
XO^-	ion hypohalogénite	ClO^-	ion hypochlorite	BrO^-	ion hypobromite	IO^-	ion hypoiodite
XO₂^-	ion halogénite	ClO₂^-	ion chlorite	BrO₂^-	ion bromite	IO₂^-	ion iodite
XO₃^-	ion halogénate	ClO₃^-	ion chlorate	BrO₃^-	ion bromate	IO₃^-	ion iodate
XO₄^-	ion perhalogénate	ClO₄^-	ion perchlorate	BrO₄^-	ion perbromate	IO₄^-	ion periodate

HCO₃^-	ion hydrogénocarbonate
CO₃^--	ion carbonate

NO₂^-	ion nitrite
NO₃^-	ion nitrate
NH₄⁺	ion ammonium

H₂PO₄^-	ion dihydrogénophosphate
HPO₄^--	ion hydrogénophosphate
PO₄^---	ion phosphate
H₂PO₃^-	ion hydrogénophosphite
HPO₃^--	ion phosphite
H₂PO₂^-	ion hypophosphite

HSO₃^-	ion hydrogénosulfite
SO₃^--	ion sulfite
HSO₄^-	ion hydrogénosulfate
SO₄^--	ion sulfate
S₂O₃^--	ion thiosulfate
HS^-	ion hydrogénosulfure