Aurélie 3/3/06

 

ozone : structure, moment dipolaire

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Les longueurs des liaisons dans la molécules d'ozone O3 valent 1,28 10-10 m.. Dans la molécule O2, la longueur de la liaison vaut 1,21 10-10 m. Dans la molécule H2O2, la longueur de la liaison O--O vaut 1,48 10-10 m.

  1. Quelle est la structure de la molécule d'ozone d'après la ttéorie VSEPR ?
  2. Quelle est la répartition des charges sur chaque atome si le moment dipolaire vaut 0,49 D ?
    e= 1,6 10-19 C ; 1D = 3,3356 10-30 C m.

corrigé
L'atome d'oxygène central possède 6 électrons externes : il est lié à deux autres atomes d'oxygène et porte un doublet non liant d'où le type AX2E et la géomètrie : forme d'un V.

L'angle prévu par cette théorie devrait être de 120°: mais le doublet non liant est plus volumineux que les deux doublets de liaisons : d'où un angle réel de 117°, inférieur à 120°.

Il y a mésomérie entre ces deux formes limites :

en conséquence la longueur des liaisons est intermédiaire entre la longueur d'une liaison double ( molécule O2) et la longueur d'une liaison simple (molécule H2O2).

L'atome d'oxygène central porte la charge partielle +2d ; les autres atomes d'oxygène porte chacun la charge -d.

le moment dipolaire est dirigé vers le barycentre des charges négative G-.

Le moment dipolaire p s'exprime par : p = 2d e a cos (½a)

avec : a : longueur (m) de la liaison ; e : charge élémentaire ; a = 117° angle entre les liaisons ; p ( C m)

d'où d = p/(2e a cos (½a)) = 0,49 * 3,3356 10-30 / (2*1,6 10-19*1,28 10-10 * cos 58,5 ) = 0,076 ( 7,6 %)

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