Doublet d'électrons libres et hybridation

[invite94b6431d]

Bonsoir,

Dans un exo concernant la FMN (flavine mononucléotide) il est demandé d'indiquer dans quelles orbitales se trouvent les doublets d'électrons libres des atomes d'azote ( 4 en tout) ceux-ci étant sitiés dans des cycles.

Deux d'entre eux forment deux liaisons: une double et une simple avec deux atomes de carbones et sont donc hybridés sp², le doublet se trouve alors dans une sp², jusque là tt va bien ...
Ensuite, les deux autres forment trois liaisons simple ac des carbones ou hydrogène et devraient être hybridés sp3, seulement le corrigé indique qu'ils sont sp² car "leur doublet est conjugué ac les doubles liaisons voisines" le doublet étant alors aussi ds une sp²....arghhh je suis plus

En espérant que quelqu'un pourra me donner une explication plus claire, merci d'avance
Je suppose que ma description de la molécule n'est pas suffisante alors voilà un lien:
http://images.google.fr/imgres?imgur...ial_s%26sa%3DN
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[invite94b6431d]

Sniff... ça dit rien à personne mon problème de chimie ?

[moco]

Chaque fois qu'un atome N est lié à trois (ou quatre) atomes voisins par des simples liaisons, il est hybridé sp³.
Chaque fois qu'un atome N est lié à au moins 1 atome voisin C ou N par une double liaison, il et hybridé sp².
Une double liaison est dite "conjuguée", si elle est inclue dans un système de doubles liaisons séparées par une simple. C'est par exemple le cas de molécules où on trouve le groupe d'atomes suivant : -C=C-C=C- ou -C=N-C=C- ou -N=C-C=C- ou -C=N-C=N-, etc. Cette chaîne d'atomes n'a pas besoin d'être linéaire. Elle peut être prise dans un cycle.

[invite94b6431d]

Chaque fois qu'un atome N est lié à trois (ou quatre) atomes voisins par des simples liaisons, il est hybridé sp³.
Chaque fois qu'un atome N est lié à au moins 1 atome voisin C ou N par une double liaison, il et hybridé sp².
Une double liaison est dite "conjuguée", si elle est inclue dans un système de doubles liaisons séparées par une simple. C'est par exemple le cas de molécules où on trouve le groupe d'atomes suivant : -C=C-C=C- ou -C=N-C=C- ou -N=C-C=C- ou -C=N-C=N-, etc. Cette chaîne d'atomes n'a pas besoin d'être linéaire. Elle peut être prise dans un cycle.

Ok, mais ça revient à dire que le corrigé est faux ?
Ahhhhh je suis de plus en plus perdue, moi qui pensait avoir compris les effets électroniques et les hybridations...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite54194f1c]

Bonjour,

(...) qu'ils sont sp² car "leur doublet est conjugué ac les doubles liaisons voisines"

effectivement; ton corrigé n'est pas faux et il y a une bonne raison à cela (quand il parle de conjugaison ce n'est pas pour rien):

dans les molécules insaturées il y a possibilité d'abaissement de l'énergie du système (qui dit énergie plus basse, dit structure plus stable) qu'on appelle énergie de conjugaison ou énergie de résonance.
L'hybridation sp² permet de mettre en jeu plus de liaisons covalentes dans la résonance -> elle stabilise alors mieux le nuage électronique. Ainsi elle l' "emporte" en quelque sorte sur la sp³ ...

en fait, cette satbilisation par résonance est particulièrement grande lorsqu'il s'agit de molécules cycliques aromatiques. Et plusieures molécules (qui obéissent néanmoins a quelques règles) vont avoir tendance à "vouloir devenir aromatiques" pour justement acquérir cette grande stabilité (c'est très imagé tout ca, il ne faut pas prendre tout comme argent comptant, mais juste retenir l'idée principale: "stabilisation" )

Ainsi, un des critères d'aromaticité est un cycle plan, pour que les orbitales p puissent se conjuguer (il faut que les orbitales p, non hybrides, soit bien parallèles les unes aux autres pour que la conjugaison puisse se faire)!
Par conséquent une hybridation type sp² est la seule qui fait l'affaire ...
(dans sp³ tu as 4 orbitales hybrides a 109° environ - alors aucune chance que l'orbitale qui contient le doublet libre de l'azote correspondant se conjugue avec les autres orbitales p du cycle)

ben, j'espere que ca a été clair ...

[invite94b6431d]

Salut !

Merciiii beaucoup Sevto c'est plus clair! En gros c'est toujours une histoire de stabilisation même si ça remet en cause quelques "a priori" du cours...

[invite54194f1c]

En gros c'est toujours une histoire de stabilisation même si ça remet en cause quelques "a priori" du cours...

ben, je ne sais pas de quels "a priori" tu parles, mais sache que l'hybridation n'est qu'un modèle, qu'on a inventé - ce N'est surtout PAS ce qui se passe réellement dans les atomes et les molécules.

c'est un modèle qui marche bien dans beacoup de cas, mais puisque ce n'est qu'un modèle (et non pas une théorie complète) il admet également des exceptions ...
(qu'on essaie d'expliquer comme on peut )

a l'avenir, tu peux toujours commencer par considérer quelle serait l'état d'hybridation d'un atome au sein d'une molécule, mais tout en gardant a l'esprit qu'il est possible que tu sois en face d'une molécule "particulière", d'une exception ... (surtout regarde si la géométrie de la molécule est optimale!)