Géométrie hybridée d'une molécule

[naegiko]

Bonjour à tous,

J'ai bientôt mes examens et je bloque sur constamment sur 2 questions depuis 2 jours, j'ai passé des heures à chercher en vain sur des sites/forums/docs/livres (parfois des débuts de réponses mais trop parcellaires).
Ainsi je vous demande de l'aide si vous le voulez bien.

La 1ère question: On me demande l'hybridation des atomes N et O de la molécule O2N-NO2, ça j'ai trouvé. Après mon me dit d'en déduire la géométrie moléculaire..C'est là où je bloque. Je sais que N et O sont hybridés sp3 donc ils ont 4 orbitales sp3 en forme tétraédrique, mais comment le représenter? Et de la même façon comment représenter les sp2 et les sp? :/

La 2ème question: Lorsqu'on me demande de tracer un diagramme moléculaire, par exemple un diagramme homonucléaire de l'O2, comment savoir si l'orbitale moléculaire pi 2px et pi 2py ont la même énergie?

Voilà, ce sont les grandes questions que j'ai beau me poser je n'ai toujours pas réussi à trouver. Je vous remercie infiniment de prendre le temps de me répondre.
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[moco]

Bonjour,
Dans la molécule O2N-NO2, l'hybridation n'est par sp3, com,me tu le dis. En effet, l'atome N est lié à trois atomes. C'est typique des hybridations sp2. Ces trois liaisons sont une liaison N-N, une liaison N-O, et une liaison N=O. C'est comme dans CH2O ou dans C2H4. Il n'y a pas d'hybridation sp3, ni d'hybridation sp.
Ce qui complique la description, c'est qu'il y a une mésomérie au niveau des liaisons NO. On ne peut pas vraiment dire qu'il y a une liaison N-O, et une liaison N=O. Mais les deux liaisons sont équivalentes, et les atomes sont liés par des liaisons intermédiaires entre N-O et N=O. Mais l'hybridation est sp2 et les trois atomes N, O et O du groupe NO2 sont coplanaires avec l'autre atome N .

[naegiko]

Bonjour,
Ah bon?? Je pensais qu'il fallait compter le nombre de liaisons + Les doublets non liants donc dans le cas de N 3 liaisons et 1 doublet non liant donc sp3.. ah du coup je suis assez perdu là aussi :/
Ils sont donc coplanaires mais comment le représenter géométriquement s'il vous plait
merci

[persona]

Bonjour,
Dans le plan de la feuille !

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonjour,
Il n'y a pas de doublet non liant dans l'atome d'azote présent dans la molécule N2O4. L'atome N est chargé positivement, et l'un des atomes O est chargé moins, et c'est celui qui est lié par une liaison simple avec N. L'atome N offre 4 électrons pour faire 4 liaisons avec les deux O et un N. Cela fait 1 N=O, un N-O et un N-N. L'atome O lié par une double liaison possède encore deux doublets non partagés. L'autre atome O possède une charge moins, une liaison N-O et trois doublets non partagés.

Pour dessiner le tout, tu mets les deux O aux sommets d'un triangle, dont le N qui les lie est au centre. Et tu mets l'autre N au troisième sommet du triangle. Et c'est bon.

[naegiko]

Bonjour,

Merci pour vos réponses. En fait je m'étais trompé j'avais pris la formule développée sans faire attention pensant que c'était la formule de Léwis donc j'avais pensé à une sp3. Merci pour l'éclairage.

Pour ce qui est de la géométrie je n'arrive pas à voir comment procéder par rapport à vos propos. J'ai mis en pièce jointe une photo que le professeur nous avait projeté en cours comme correction d'un exercice, je ne comprends pas comment l'appliquer à cet exercice :/ Merci de votre patience et de votre aide

[moco]

Bonjour,

L'une des moitiés de la molécule N2O4 présente une espèce de ressemblance avec la toute première molécule de ta photo, c'est-à-dire la molécule d'éthène C2H4, en ce sens qu'elles présentent toutes deux une double liaison, donc en particulier une liaison pi. Dans l'ethène, c'est une double liaison C=C, et dans l'oxyde d'azote, c'est N=O. On peut illustrer cette ressemblance, en transformant complétement la molécule d'éthène, mais en maintenant la double liaison, et le fait qu'à l'un des bouts de la double liaison, il y ait trois atomes attachés. Si tu remplaces le groupe CH2 de l'une des extrémités de C2H4, par un atome d'oxygène tout seul, tu crées une double liaison <C=O. Il faut encore remplacer le C par N+, qui a le même nombre d'électrons que C. Puis il faut remplacer les deux liaisons vers les deux H du CH2 restant, l'un par une liaison de N vers le 2ème N, et l'autre par une liaison de N vers un atome O chargé moins.
Cela fait beaucoup de changements, mais on finit par avoir la même structure du C2H4, avec un plan comprenant tous les atomes de NO2-N, et une liaison pi perpendiculaire à ce plan.
On obtient ainsi la moitié de ta molécule. L'autre moitié est identique.

[naegiko]

Ah, c'était donc ça, merci beaucoup à toi Moco pour ton aide et ta patience!