Hybridation

[jaimelessciences]

Bonjour à tous !
Alors voilà j'ai un petit problème de compréhension sur mes cours de chimie générale à propos de l'hybridation (sp, sp2, sp3).
J'ai compris qu'il s'agissait d'un rassemblement d'orbitale p et d'orbitale s mais ce que je ne comprends pas c'est, lorsqu'on a une molécule en formule brute, comment peut on déterminer sur quelle atome il y a eu une hybridation et comment déterminer de qu'elle type d'hybridation il s'agit ?
Merci d'avance pour vos réponse et essayer de faire au plus simple, je débute tout juste
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[HarleyApril]

Bonjour

Avec une formule brute, en général, il n'est pas possible de déterminer quelle est l'hybridation.

Ce n'est possible qu'avec des molécules telles que le méthane ou l'acétylène, mais pour des molécules plus grosses, ce n'est plus possible.
Ainsi, C6H6 peut correspondre au benzène ou à un hexadienyne, voire un hexènediyne.

cordialement

[jaimelessciences]

Merci pour ta réponse !
Du coup je rectifie un peu
Imaginons que l'on me donne une molécule en formule développée, comment je peux savoir de quelle type d'hybridation il s'agit ? Par exemple (prenons un cas simple) comment savoir pour l'ethylène qui s'agit d'une hybridation sp2 sur les 2 carbones ?? Ou encore comment savoir que dans la molécule H2O il y a une hybridation sp3 sur l'oxygène ??
Car je comprends le principe mais je n'arrive vraiment pas a le mettre en application, existe t'il des "règles" pour déterminer quelle hybridation sur quelle atome ?
Merci d'avance

[Resartus]

Bonjour,
Le modèle d'hybridation atomique n'est qu'un modèle, qui essaye d'"expliquer" les géométries observées en supposant une hybridation préalable des orbitales de chaque atome pris isolement, avant que chacune de ces orbitales ne se lie séparément avec celle d'un atome voisin pour former un lien covalent, ou bien restent sous forme de doublets libres.
Le modèle marche à peu près bien, tant que les liaisons restent bilatérales (en gros, qu'on peut retrouver un schéma de lewis unique + geométrie VSEPR)
Mais dès qu'il y a des possibilités d'interaction entre plus de deux atomes, cela n'est plus très justifié.
On peut quand même essayer de l'utiliser quand même, en étudiant les formes mésomères (en basculant certains électrons pour trouver des schémas de lewis légèrement différents), et en se disant que la vérité se situe un peu entre ces diverses formes.

Mais pour faire réellement mieux, il faudrait passer à un modèle plus compliqué d'hybridations moléculaires, dans lequel on hybride globalement l'ensemble des orbitales des atomes présents, et parler de l'hybridation de chaque atome séparément n'a plus beaucoup de sens

Malheureusement, dans de nombreux cours (et apparemment, surtout en PACES, est-ce votre cas?), on vous oblige à choisir même pour des molécules où cela n'est plus applicable.

Quelques règles simples pour s'en tirer quand même :

Le carbone est le plus facile à traiter : 4 voisins =sp3, 3 voisins =sp2, deux voisins =sp
Idem pour l'azote avec 4 voisins : sp3
Quand il y a des doublets libres sur l'atome, (Azote, Oxygène, Soufre) et qu'il n'y a pas d'interactions possibles de ce doublet avec d'autres atomes voisins : on considérera que l'atome est sp3*

Si l'atome appartient à un cycle et que certains des doublets libres peuvent être utiles pour l'aromaticité du cycle, ils le feront : on peut alors dire que l'orbitale contribuant à l'aromaticité était p, et cela laisse sp2 pour les autres liaisons.

Un cas ambigu est celui où l'atome n'est pas dans un cycle, mais a néanmoins des interactions possibles (ce qui revient à dire qu'on peut trouver des formes mésomères) : par exemple l'azote dans l'aniline. La molécule réelle a alors une géométrie intermédiaire, mais comme on n'a pas le droit d'écrire sp2,5, les avis des enseignants sont partagés (et souvent très tranchés) entre sp2 et sp3. il faut essayer de savoir la réponse qu'attend votre prof, à partir des exemples qu'il a pu fournir en cours

*Cela conduit par exemple à dire que le O de H2O est sp3, alors qu'en réalité les deux doublets libres n'ont pas la même énergie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jaimelessciences]

Bonjour !
Merci beaucoup pour votre réponse c'était très clair, et effectivement je suis en PACES
Merci encore d'avoir pris le temps de répondre !
Amicalement.