Liaison pi et sigma orbitale

Pirlo13 · 13/12/2008 - 10h52

bonjour, je me demandais si quelqu'un pouvais m'aider à comprendre quelque chose sur les orbitale.

En effet, pour le H2, il y a formation d'une liaison sigma grace au recouvrement axiale de deux orbitales atomique s. (jusque la théoriquement sa va).

Mais ensuite par exemple pour le N2, on est d'acord qu'il y a une liaison triple entre les deux atomes de N donc 1 liaison sigma et deux liaisons pi.

Je sais que la liason pi correspond a un recouvrement latéral de deux orbital atomique
Je sais que l'obitale atomique s correspond à l=0 et l'orbitale atomique p (l=1)

Mais ce que je ne sais pas, c'est comment savoir dans la liaison pi et sigma il y a recouvrement de QUELLE ORBITALE ??

Dans l'exemple avec le N2, selon mon cours, il y a recouvrement axial de deux orbitale p pour la laison pi et sigma. Moi ce que je pensais, c'est qu'il y avait pr la liaison sigma, recouvrement axiale de 2 orbitale s et pour les deux liaison pi, recouvrement latéral de deux orbitale p????

Je sais pas ce que vous en pensez, si quelqu'un peut m'éclairer, merci d'avance pour tout aide

Le chimiste fou · 13/12/2008 - 11h00

Alors essayons de faire simple et schématique

En chimie, et particulièrement chimie organique, la force des liaisons est importante. En effet, des liaison assez faible telle que des liaisons pi sont facile attaquable pour des électrophiles. On va passé sur les détails mais en gros:
liaison sigma: forte et solide
liaison pi: faible et fragile
La sigma est le recouvrement d'orbital s
la pi recouvrement d'orbital p

Dans le cas de N2, tu as une triple liaison: 1sigman et 2 pi

curieuxdenature · 13/12/2008 - 12h44

Envoyé par Pirlo13

Dans l'exemple avec le N2, selon mon cours, il y a recouvrement axial de deux orbitale p pour la laison pi et sigma. Moi ce que je pensais, c'est qu'il y avait pr la liaison sigma, recouvrement axiale de 2 orbitale s et pour les deux liaison pi, recouvrement latéral de deux orbitale p????

Je sais pas ce que vous en pensez, si quelqu'un peut m'éclairer, merci d'avance pour tout aide

Bonjour

Dans le cas de l'azote on a des orbitales 2px, 2py et 2pz occupées par 1 électron.
ici c'est la fusion des 2pz qui forme la liaison sigma.
Regarde ce diagramme tu vas comprendre. (les orbitales 1s n'y sont pas représentées.)

Pirlo13 · 13/12/2008 - 13h56

je vois que c'est la liaison des oribtale p mais pourqoi pas les s (pour la sigma) et aussi le chimiste fou écrit que pour le N2 il y a une liaison sigma et 2 pi (OK c'est normal) et il dit que La sigma est le recouvrement d'orbital s
la pi recouvrement d'orbital p alors que la pour le N2 c'est pas sa?????

maicon74 · 13/12/2008 - 14h17

Les liaisons sigma correspondent à la combinaison de deux fragments de symétrie s (tu verras ça plus tard), c'est-à-dire des recouvrements axiaux (ça tu l'a compris). De même les liaisons pi sont des combinaisons de symétrie p, ce sont des recouvrements latéraux.

Si tu regardes bien les 4 orbitales d'un atome d'azote et que tu fais une liaison selon l'axe z, ce sont les deux orbitales pz qui se recouvrent (fais simplement les deux dessins des azotes l'un à côté de l'autre et tu le verras). Les orbitales px et py se recouvrent très peu (latéral). La liaison sigma est donc faite des deux orbitales pz et les orbitales px et py forment la liaison pi.

Pour aller plus loin, sâche qu'il y a plusieurs théories d'interpretation et façons de voir les types de liaisons (théorie des fragments, CLOA, théorie de l'hybridation). Dans cette dernière, on considère que la liaison sigma est formée d'une orbitale hydridée "sp", un mélange 50/50 de l'orbitale s et de l'orbitale p, ce qui est plus représentatif de la réalité.

Pirlo13 · 13/12/2008 - 16h43

Si tu regardes bien les 4 orbitales d'un atome d'azote et que tu fais une liaison selon l'axe z, ce sont les deux orbitales pz qui se recouvrent (fais simplement les deux dessins des azotes l'un à côté de l'autre et tu le verras)

Sa peut paraitre étonnant mais je sais pas les dessiner, je vois pas l'approche, je sais juste que orbital s est une sphére et que orbital p est en lobe mais par rapport au N2, je ne comprend pas comment vous faites

Si tu peut m'expliquer sa serait sympa sinon merci quand meme pour l'explication qu m'a fait comprendre que la liaison sigma est formé par hybridation sp, ce qui parait plus logique.

maicon74 · 13/12/2008 - 17h56

Je t'ai bricolé un petit dessin rapidement : http://sbeccompany.fr/wikisbec/image.../Orbitales.jpg.
Si on considère une liaison selon l'axe z, le premier dessin représente une interaction sigma, donc axiale selon l'axe z, entre une orbitale pz et une autre orbitale pz.
Le second dessin représente une interaction pi, donc latérale, entre une orbitale px ou py et une autre px ou py.
Le troisième dessin représente une interaction sigma entre une orbitale s et une autre s.

Tu pourrais très bien aussi immaginer une interaction sigma entre une orbitale s d'un atome et une orbitale pz d'un autre atome.

J'espère qu'avec ces schémas c'est plus clair pour toi...

Pirlo13 · 13/12/2008 - 18h39

énorme merci, pour les dessins et l'explication c'est super clair sa fait plaisir d'enfin visualiser qq chose.. Mais comme il est possible d'associer la liaison sigma a deux orbitale s ou p, pourquoi prendre p dans le cas du diazote, je veux dire je comprend le phénomène mais pk cet orbitale p plutot que s ?? il doit bien y avoir une raison ??

maicon74 · 13/12/2008 - 19h36

Les orbitales s, p, d etc sont des orbitales qui n'existent que sur l'atome isolé (ici un atome d'azote seul dans la nature). Quelle que soit la théorie utilisée pour donner la "nature" (forme, énergie...) des orbitales finales de la molécule, tu dois modifier les orbitales s, p etc de départ.

Dans le cas du diazote, la "réalité" est que ton orbitale pz et ton orbitale s vont s'hybrider (ou se "polariser") pour donner deux orbitales "sp". Après, mais c'est autre chose, tu formes des orbitales moléculaires avec l'interaction des orbitales de chaque atome d'azote.

Dans tous les cas, les orbitales dans une molécule ne peuvent plus être qualifiées de "s" ou de "p". On dira qu'elles ont un "caractère de s" ou un "caractère de p". Dans le diazote, l'orbitale sigma a un caractère 50% s et 50% p.

Pirlo13 · 14/12/2008 - 10h20

ok, merci en fait faut pas chercher pourkoi, ils ont mis que c'était la fusion de 2 orbitale p pour le N2 alors qu'en réalité de toute facon c'est impossible et qu'il y a forcément hybridation

merci pr tt

curieuxdenature · 14/12/2008 - 12h12

Bonjour Pirlo13

tu verras ensuite que l'hybridation est si complexe qu'on a réservé d'autres termes que Pi, Sigma ou Delta pour d'autres types de molécules.
Tu auras droit à A, E, T, P, j'en passe et des meilleures...
Quand les orbitales 2p du Carbone se fondent avec les orbitales 1s de l'hydrogène pour donner du méthane, tu obtiens des a et t qui sont les équivalents Sigma et Pi de ce que tu sais déjà.
Les orbitales s de l'hydrogène seront nommées 1a 2a 3a 4a.
Et les 2p du Carbone, 1a1 et 1t2.

Alors que pour l'amoniac NH3, tu auras droit à 1a1, 1e, 2a1, 2e, 3a1.

Joies et délices d'un nouveau langage...

maicon74 · 14/12/2008 - 12h42

... et pour enfoncer le clou, en fonction de la symétrie ou de l'anti-symétrie de l'orbitale formée, on peut rajouter l'indice "g" ou "u" au nom de l'orbitale : t_1u, a_1g, e_g etc...