Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Orbitales hybrides
- Hybridation Sp
- Hybridation Sp2
- Hybridation Sp3
- Nombres stériques plus élevés
Prédisez les angles entre les atomes liés en utilisant la théorie de la répulsion de paires d'électrons en coquille de valence (VSEPR). Le nombre stérique - le total des autres atomes et paires d'électrons solitaires liés à un atome central - détermine la géométrie d'une molécule. Des paires d'électrons isolés résident dans la couche externe (valance) d'un atome et ne sont pas partagées avec d'autres atomes.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Bien que vous ne puissiez pas utiliser VSEPR pour calculer les angles de liaison, cela aide à déterminer ces angles en fonction du nombre stérique. Seul l'hydrogène a un nombre stérique égal à un et la molécule H2 a une forme linéaire.
Orbitales hybrides
Un électron orbite un atome selon une forme caractéristique déterminée par l’endroit le plus susceptible de trouver l’électron à un moment donné. Les électrons se repoussent parce qu'ils ont tous des charges négatives. Les orbitales donnent donc à chaque électron la distance maximale possible de ses voisins. Lorsqu'un électron de valence forme une liaison covalente avec un autre atome, l'orbitale se modifie au cours d'un processus appelé hybridation. La VSEPR prédit les angles de liaison basés sur des orbitales hybridées, mais n'est pas précise pour certains composés métalliques, sels et oxydes gazeux.
Hybridation Sp
L'orbite hybride la plus simple est sp, correspondant à un nombre stérique de deux. L'angle de la liaison est linéaire, ou 180 degrés, lorsque l'atome n'a pas de paires d'électrons isolés. Un exemple est le dioxyde de carbone. À l'inverse, une molécule d'azote possède une paire d'électrons isolée. Cela lui donne une forme linéaire mais une orbitale non hybridée et par conséquent il n’a pas d’angle de liaison.
Hybridation Sp2
Un nombre stérique de trois conduit à la formation d'orbitales sp2. Les angles de liaison dépendent du nombre de paires d'électrons solitaires. Par exemple, le trichlorure de bore n'a pas de paires isolées, une forme plane trigonale et des angles de liaison de 120 degrés. La molécule trioxygénée 03 a une seule paire et forme une forme courbée avec des angles de liaison de 118 degrés. D'autre part, O2 a deux paires isolées et une forme linéaire.
Hybridation Sp3
Un atome avec un nombre stérique de quatre peut avoir de zéro à trois paires d'électrons isolés dans une orbitale hybridée sp3. Le méthane, qui n'a pas de paires isolées, forme un tétraèdre avec des angles de liaison de 109,5 degrés. L'ammoniac a une seule paire, créant des angles de liaison de 107,5 degrés et une forme pyramidale trigonale. L'eau, avec deux paires d'électrons isolées, a une forme courbée avec des angles de liaison de 104,5 degrés. Les molécules de fluor ont trois paires isolées et une géométrie linéaire.
Nombres stériques plus élevés
Des nombres stériques plus élevés conduisent à des géométries plus complexes et à des angles de liaison différents. Outre la VSEPR, des théories complexes telles que les champs de forces moléculaires et la théorie quantique prédisent également des angles de liaison.