Introduction à la chimie

Objectif d’apprentissage

  • Reconnaître le rôle des atomes hybridés sp2 dans les liaisons sigma et pi.

Points clés

    • Pour que le bore se lie à trois atomes de fluorure dans le trifluorure de bore (BF3), les orbitales atomiques s et p de la coquille externe du bore se mélangent pour former trois orbitales hybrides sp2 équivalentes.
    • Dans une molécule d’éthène, une double liaison entre les carbones se forme avec une liaison sigma et une liaison pi.
    • La liaison sigma dans le C=C pour l’éthène se forme entre deux orbitales hybrides sp2 de deux atomes de carbone, et une liaison pi pour entre deux orbitales p.

Termes

  • hybridation sp2l’orbitale 2s se mélange avec seulement deux des trois orbitales 2p disponibles
  • hybridationmélanger des orbitales atomiques en de nouvelles orbitales hybrides, convenant à l’appariement des électrons pour former des liaisons chimiques dans la théorie des liaisons de valence

Le trifluorure de bore (BF3) possède un atome de bore avec trois électrons de la couche externe dans son état normal ou fondamental, ainsi que trois atomes de fluor, chacun avec sept électrons externes. L’un des trois électrons du bore est non apparié à l’état fondamental. Afin d’expliquer la liaison, l’orbitale 2s et deux des orbitales 2p (appelées hybrides sp2) s’hybrident ; il reste une orbitale p vide.

Diagramme de configuration du boreUn des trois électrons du bore est non apparié dans son état fondamental. Les orbitales atomiques s et p de la coquille externe du bore se mélangent pour former trois orbitales hybrides équivalentes. Ces orbitales particulières sont appelées hybrides sp2, ce qui signifie que cet ensemble d’orbitales dérive d’une orbitale s- et de deux orbitales p de l’atome libre.
La structure de Lewis de l’éthèneLes atomes de carbone sont hybridés sp2. Deux hybrides sp2 se lient avec les atomes d’hydrogène, et l’autre forme une liaison sigma avec l’autre atome de carbone. Les orbitales p inutilisées par les atomes de carbone dans l’hybridation se chevauchent pour former le C=C.

sp2Hybridation dans l’éthène et formation d’une double liaison

L’éthène (C2H4) possède une double liaison entre les carbones. Dans ce cas, le carbone va s’hybrider sp2 ; dans l’hybridation sp2, l’orbitale 2s se mélange avec seulement deux des trois orbitales 2p disponibles, formant un total de trois orbitales hybrides sp avec une orbitale p restante. Les trois orbitales hybridées expliquent les trois liaisons sigma que chaque carbone forme.

hybridation sp2 dans l’éthèneEn hybridation sp^2, l’orbitale 2s se mélange avec seulement deux des trois orbitales 2p disponibles, formant un total de trois orbitales sp^2 avec une orbitale p restante.

Les deux atomes de carbone forment une liaison sigma dans la molécule en chevauchant deux orbitales sp2. Chaque atome de carbone forme deux liaisons covalentes avec l’hydrogène par chevauchement s-sp2, toutes avec des angles de 120°. La liaison pi entre les atomes de carbone perpendiculaires au plan moléculaire est formée par un chevauchement 2p-2p.

Formation des orbitales hybrides sp2Cette illustration montre comment une orbitale s se mélange avec deux orbitales p pour former un ensemble de trois orbitales hybrides sp2. Remarquez à nouveau comment les trois orbitales atomiques donnent le même nombre d’orbitales hybrides.
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« Orbitales hybrides – 1. »

http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb06.html#SEC1
Site Web de Steve Lower
CC BY-SA.

« Hybridation des orbitales. »

http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_hybridisation
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http://en.wikipedia.org/wiki/sp2%20hybridization
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CC BY-SA 3.0.

« Chimie inorganique/Chimical Bonding/Orbital hybridization. »

http://en.wikibooks.org/wiki/Inorganic_Chemistry/Chemical_Bonding/Orbital_hybridization%23sp_hybrids
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« Figure originale par Mark Hockenberry. Licence CC BY-SA 4.0. »

Mark Hockenberry
CC BY-SA 3.0.

« Hybrydyzacja_sp2.svg. »

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