Le trifluorure de bore BF₃ et le trichlorure d'aluminium AlCl₃ (3…

Schémas de Lewis, géométrie et polarité · Établir des schémas de Lewis · niveau 2

Énoncé

Le trifluorure de bore $BF X_{3}$ et le trichlorure d'aluminium $AlCl X_{3}$ ( $3$ électrons de valence pour B comme pour Al).

Établir leurs schémas de Lewis. L'atome central respecte-t-il la règle de l'octet ?
Que faut-il ajouter à ces schémas ?
Expliquer pourquoi $BF X_{3}$ réagit vivement avec $NH X_{3}$ , et décrire l'entité formée.

Corrigé

1. $BF X_{3}$ : $3 + 3 \times 7 = 24$ électrons, $12$ doublets : trois liants $B - F$ et neuf non liants (trois par fluor). Chaque fluor a bien l'octet ( $1$ liaison $+ 3$ doublets), mais le bore ne s'entoure que de $3 \times 2 = 6$ électrons : l'octet n'est pas atteint. Même compte et même conclusion pour $AlCl X_{3}$ .

2. Il faut noter la lacune électronique $□$ sur l'atome central : il lui manque un doublet pour l'octet.

3. Une lacune est un site d'accueil pour un doublet non liant. L'azote de $NH X_{3}$ en porte un : il le met en commun avec le bore, formant une quatrième liaison. L'entité obtenue, $F X_{3} B - NH X_{3}$ , a un bore tétraédrique et respectant l'octet, et un azote à quatre liaisons — comme dans $NH X_{4} X^{+}$ .

Le mécanisme est celui du cours : $H X_{2} O + H X^{+} \to H X_{3} O X^{+}$ et $NH X_{3} + H X^{+} \to NH X_{4} X^{+}$ obéissent à la même logique. Une lacune cherche un doublet non liant ; le schéma de Lewis prédit la réaction.

Piège : croire que la règle de l'octet ne souffre aucune exception. Les atomes de la colonne du bore s'en accommodent en formant seulement trois liaisons — et c'est précisément ce déficit qui fait leur réactivité.