Hybridation

[invite2abb7c6b]

Bonjour !

J'ai vu qu'un autre sujet sur les hybridations avait été ouvert avant moi mais je préfère ouvrir une nouvelle discussion pour éviter qu'on s'embrouille l'esprit.

J'ai deux questions sur les hybridations...

1. J'ai fait quelques exercices où à partir de la formule brute on me demande de dire si un atome est sp, sp2 ou sp3. Du coup j'écris la formule de Lewis, puis la formule VSEPR et ensuite j'en déduis la géométrie de la molécule. Puis à partir de la géométrie de la molécule j'en déduis l'hybridation. Est-ce la bonne méthode? Je ne risque pas de me tromper si je pars de Lewis? Peut-on trouver l'hybridation d'un atome sans faire ce cheminement?

2. J'ai absolument rien compris aux liaisons sigma et pi. Au départ j'avais compris :
liaison simple = liaison sigma
liaison double = liaison sigma + liaison pi
liaison triple = liaison sigma + 2 liaisons pi

Mais dans l'exemple du dibore, on a une liaison simple grâce à un recouvrement latéral.... Je suis perdue !!

Merci d'avance !!!!
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[mach3]

1. J'ai fait quelques exercices où à partir de la formule brute on me demande de dire si un atome est sp, sp2 ou sp3. Du coup j'écris la formule de Lewis, puis la formule VSEPR et ensuite j'en déduis la géométrie de la molécule. Puis à partir de la géométrie de la molécule j'en déduis l'hybridation. Est-ce la bonne méthode?

oui, c'est une bonne méthode. Une autre méthode pour trouver l'hybridation c'est l'habitude et l'intuition, ça viendra avec le temps.
Sinon on peut faire légèrement plus simple que ta méthode : il suffit, après avoir fait le schéma de Lewis, de compter le nombre de doublets libres de l'atome et le nombre d'atomes qui lui sont liés, ça te donne directement combien il y a d'orbitales à hybrider.
Par exemple
le carbone de l'acétylène : lié à 2 atomes (un H et l'autre C), pas de doublets non liants --> deux orbitales à hybrider --> sp (les deux p restantes servant à faire la triple liaison)
l'azote d'un nitrile : lié à un atome (un C) et un doublet non liant --> 2 orbitales à hybrider --> sp aussi
l'oxygène de l'eau : lié à deux atomes, et deux doublets non liant --> 4 orbitales à hybrider --> sp³
Le phosphore dans PCl₅ : lié à 5 atomes, pas de doublet --> 5 orbitales à hybrider --> sp³d

2. J'ai absolument rien compris aux liaisons sigma et pi. Au départ j'avais compris :
liaison simple = liaison sigma
liaison double = liaison sigma + liaison pi
liaison triple = liaison sigma + 2 liaisons pi

c'est généralement comme ça que ça fonctionne.

Mais dans l'exemple du dibore, on a une liaison simple grâce à un recouvrement latéral.... Je suis perdue !!

jamais entendu parler de ça, surtout que la molécule de dibore n'existe pas donc on peut inventer ce qu'on veut... néanmoins le bore faisant parfois des trucs bizarres (genre B₂H₆), on peut se méfier.
En général les recouvrement axiaux (sigma) sont de plus basse énergie que les recouvrements latéraux (pi), donc quand il y a le choix, c'est axial en priorité.

m@ch3

[philou21]

...on peut se méfier...

Un calcul Hartree-Fock (base 6-31g++) sur B2 montre effectivement un recouvrement latéral plus bas que le recouvrement axial. Marrant...

[moco]

Le cas de la molécule B2H6 peut être examiné selon un autre point de vue.
Dans toutes les molécules dérivées du carbone, on considère comme allant de soi que, si une orbitale atomique de type p (et appartenant à un atome A) vaservir à faire une liaison, l'atome B auquel A va se lier doit être dans la prolongation de l'axe de la liaison p. Cette supposition est en effet raisonnable, mais on n'en parle jamais, et on ne la justifie jamais. Il est vrai qu'elle se vérifie bien dans presque toutes les liaisons de la chimie organique ordinaire. Les seules exceptions sont les liaisons C-C qu'on trouve dans le cyclopropane, où les orbitales atomiques du carbone ne peuvent en aucun cas se diriger en droite ligne dans la direction du noyau d'un autre atome du cycle. L'angle dans le triangle est de 60°. C'est trop petit ! Selon l'hybridation choisie, les angles entre les axes des orbitales du carbone peuvent être 109°, 120° ou 90°, mais jamais 60°. Il faut bien admettre que, dans le cyclopropanme, les liaisons entre orbitales atomiques des atomes de carbone voisins se recouvrent en formant des liaisons plissées, ni sigma ni pi. Il y a quand même recouvrement, donc stabilisation de la molécule ainsi liée.
Dans B2H6, c'est un peu pareil. Les 4 liaisons issues du bore B ne se recouvrent jamais de manière axiale.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2abb7c6b]

Okay, c'est plus clair dans ma tête maintenant, merci !!