Géométrie moléculaire linéaire

En chimie, une géométrie moléculaire linéaire décrit un arrangement dans l'espace correspondant à un atome central lié à deux autres atomes, ou ligands, formant un angle de liaison de 180°. Les molécules organiques linéaires, comme l'acétylène HC≡CH, sont souvent décrites comme résultant d'une hybridation sp de leurs atomes de carbone.

Configuration AX₂E₃ illustrant la distribution équatoriale des doublets non liants (en jaune) et la disposition axiale des ligands (en blanc), alignés avec l'atome central.

Molécules diatomiques

Les molécules diatomiques sont linéaires par définition. Elles sont formées d'un atome central, noté A, lié à un ligand, noté X, avec de zéro à trois doublets non liants, notés E, sur l'atome central ; ces configurations sont notées respectivement AX, AXE, AXE₂ et AXE₃, et correspondent par exemple aux molécules de fluorure d'hydrogène HF, de cyanure CN⁻, d'oxygène O₂ et de chlorure d'hydrogène HCl, respectivement.

Molécules diatomiques

Notation VSEPR	AX1E0 (AX1)	AX1E1	AX1E2	AX1E3
Exemple	H2	CN−	O2	HCl
Symétrie moléculaire	C∞v	C∞v	C∞v	C∞v
Nombre stérique	1	2	3	4
Coordinence	1	1	1	1
Doublets non liants	0	1	2	3
µ (polarité)	0	≠ 0	≠ 0	≠ 0

Molécules triatomiques

Molécules triatomiques

Notation VSEPR	AX2E0	AX2E3
Exemple(s)	BeF2	KrF2, XeF2
Symétrie moléculaire	D∞h	D∞v
Nombre stérique	2	5
Coordinence	2	2
Doublets non liants	0	3
µ (polarité)	0	0
Angle de liaison	180°	180°

Selon la théorie VSEPR, une molécule triatomique peut être linéaire si elle comprend zéro ou trois doublets non liants, configurations notées respectivement AX₂ et AX₂E₃ et qui correspondent par exemple au fluorure de béryllium^[1] BeF₂ et au difluorure de krypton KrF₂, respectivement. Le dioxyde de carbone CO₂, le sulfure de carbonyle COS, le cyanure d'hydrogène HCN, les anions azoture N₃⁻ et thiocyanate SCN⁻, et le cation nitronium^[2] NO₂⁺ sont des espèces chimiques linéaires sans doublet non liant, correspondant à la configuration AX₂. Le difluorure de xénon^[3] XeF₂ et l'anion triiodure I₃⁻ sont quant à eux des exemples d'espèces chimiques linéaires avec trois doublets non liants, correspondant à la configuration AX₂E₃ : dans cette dernière, les cinq doublets de l'atome central présentent une géométrie bipyramidale trigonale dans laquelle les doublets non liants occupent les trois positions équatoriales et les deux ligands occupent les deux positions axiales.

Dans leur phase gazeuse, le fluorure de béryllium BeF₂, le chlorure de béryllium BeCl₂ et le dioxyde de silicium SiO₂ sont des molécules linéaires. En ce qui concerne les composés organométalliques, on peut citer le diméthylmercure (CH₃)₂Hg et le diméthylzinc (CH₃)₂Zn.

Lorsque ces molécules présentent un centre d'inversion, leur groupe de symétrie est D_∞h, et C_∞v dans le cas inverse. Les molécules linéaires avec une symétrie d'inversion, tels que le disulfure de carbone CS₂, sont apolaires et par conséquent leur moment dipolaire est nul.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Linear molecular geometry » (voir la liste des auteurs).

1. (en) C. E. Housecroft et A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2^e édition, Prentice Hall, 2004, p. 43. (ISBN 978-0130399137)
2. (en) N. N. Greenwood et A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2^e édition, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997. (ISBN 0-7506-3365-4)
3. (en) C. E. Housecroft et A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2^e édition, Prentice Hall, 2004, p. 47. (ISBN 978-0130399137)

Articles connexes

• Théorie VSEPR

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