Contenu
Les électrons tournent autour de leurs atomes en orbite. Dans la théorie des liaisons de valence, les orbitales atomiques d'un atome peuvent se chevaucher avec les orbitales d'autres atomes pour former une molécule, créant ainsi de nouvelles orbitales hybrides. Ce phénomène est appelé hybridation. Déterminer l'hybridation d'une molécule peut aider à identifier sa forme et sa structure. Par exemple, de nombreuses molécules se déposent dans une forme qui minimise la quantité de répulsion entre les atomes et les électrons, créant une forme nécessitant le moins d’énergie possible pour être maintenue. Connaître les types de formes que prendra une molécule une fois hybridée aide les chercheurs à mieux comprendre comment cette molécule peut interagir avec les autres. L'hybridation affecte les types de liaisons qu'une molécule peut créer.
Calcul des hybridations
Déterminer les types de liaisons dans la molécule en dessinant d’abord la structure chimique de la molécule. Notez en particulier le nombre de liaisons simples, doubles et triples que chaque atome est en train de créer. Par exemple, une molécule de dioxyde de carbone possède deux doubles liaisons. La molécule peut être représentée par O = C = O, où chaque atome d'oxygène crée une double liaison avec le carbone central.
L'hybridation est définie en termes d'orbitales sp. Les points s et p sont un moyen de désigner la forme des chemins orbitaux empruntés par les électrons. Pour les orbitales, le chemin est grossièrement circulaire. Pour les orbitales p, la forme du trajet ressemble plus à un haltère, l'électron existant principalement dans l'une des deux régions plutôt que sur une orbite circulaire.
Déterminer chaque hybridation d'atomes en utilisant les types de liaisons présentes. La présence d'aucune double liaison indique une hybridation de sp3. Un atome avec une simple double liaison a une hybridation de sp2. Un atome avec deux doubles liaisons ou plus, ou avec une simple triple liaison, possède une hybridation de sp.
L'atome de carbone dans le CO2 a deux doubles liaisons, une avec chaque atome d'oxygène. Par conséquent, l'hybridation des atomes de carbone est sp.
Déterminez l'hybridation pour les autres atomes de la molécule. Chaque atome d'oxygène dans le CO2 possède une simple double liaison avec le carbone. L'hybridation de chaque oxygène est donc sp2.
Trouvez l'hybridation globale de la molécule en déterminant celle de l'atome central. Dans le cas du CO2, le carbone est l'atome central. Comme le carbone a une hybridation de sp, l'hybridation globale de la molécule est sp.