Hybrydation à quoi ça sert??

[MarieEscriva]

Saluuut

Je voudrais juste savoir pourquoi les atomes font différents types d'hybridation? En fait, j'ai trop compris à quoi elles servaient (les hybridations) ?

[L-Blouups!]

Salut
L'hybridation d'un atome va lui permettre de mélanger ses orbitales atomiques s et p d'énergie différente pour former des orbitales hybrides sp de même énergie et de même longueur. Cela a un impact sur la géométrie de la molécule. En effet, un atome hybridé sp3 aura une conformation tétraédrique, un atome hybridé sp2 une conformation trigonale plane et celui hybridé sp une conformation linéaire.

Ex : NH3 (l'ammoniac)

ammoniac.png (3.19 Kio) Vu 505 fois

On a ici AX₃E cad 4 directions différentes
On va donc vouloir former 4 orbitales hybrides sp pour pouvoir former 4 liaisons σ identiques et aboutir à une géométrie tétraèdrique (cad 4 directions).
L'hybridation des orbitales atomiques s et p de l'azote permet d'expliquer que les liaisons σ soient identiques en énergie et en taille. Ce ne serait pas le cas si certaines de ces liaisons étaient formées par une orbitale atomique 2s et d'autres par des OA 2p !
Dans l'exemple de l'ammoniac, l"azote est hybridé sp³ (=mélange d'1 orbitale s + 3 orbitales p = 4 liaisons identiques).

Ce qu'il faut retenir :
L'hybridation permet d'avoir des liaisons de même énergie.
L' atome change d'état d'hybridation selon la géométrie demandée par la molécule qu'il forme (cf : AXnEm) (ex : le C du méthane (CH4) est hybridé sp3 (4 directions 4 OH), le C de l'éthène (CH2=CH2) est hybridé sp2 (3 directions 3 OH))
L'atome peut aussi changer son hybridation en délocalisant un e- à cause d'une mésomérie.
Dans le cadre d'un dnl, cela est possible uniquement si au départ, on avait une hybridation de type sp3. En effet, pour être délocalisé, l'e- doit être contenu dans une orbitale p pure ou π et participer à une mésomérie. Pour un atome doté d'un dnl, on va donc passer d'une hybridation sp3 (4 OH) à une hybridation sp2 déloc (cad 3 OH + 1 OA p pure).

C'est bon pour toi ?
Bonne journée

[MarieEscriva]

Oui merci beaucoup

Bonne journée

[medecinemm]

Salut

J'ai refait des annales de concours de chimie orga mais je ne comprends pas comment on peut trouver si les dnl d'un atome sont localisés ou délocalisés à partir de l'analyse d'une molécule. Par exemple le QCM 1/ 2010 (j'ai inséré la photo) N2 et N4 hybridés sp2 sont délocalisés alors que N3 en sp2 est localisé. Est ce que ça a un rapport avec la double liaison ? Car normalement les atomes sp3 ont un dnl localisé et les sp2 délocalisé ?

[L-Blouups!]

Salut

2 choses à savoir :
La mésomérie est responsable de la délocalisation des e-.
Dans un atome, tu ne vas pouvoir délocaliser des dnl QUE si cet atome était hybridé initialement sp3

Pour savoir l'état d'hybridation initial, on applique la méthode VSEPR : AXnEm avec n = le nombre de directions des liaisons (attention : une simple/double/triple/quadruple liaison = 1 direction) et m = le nombre de doublets non liants (dnl).
Pour trouver facilement l'état d'hybridation initial, tu fais : état d'hybridation = sp^n+m-1.

Du coup, pour le N2 comme pour le N4, tu trouves n=3 et m=1 donc tu obtiens une hybridation initiale de type sp3 (cad une OA s mélangée à 3 OA p).
Il faut faire attention, pour les atomes hybridés sp3 intialement (obtenu avec la formule) à vérifier s'il existe une alternance de mésomérie dans laquelle le dnl (n) pourrait s'impliquer (de type nσπ ou nσv). Si oui, le dnl va être délocalisé.
Pour N2 et N4, on retrouve nσπ, on va donc abaisser l'état d'hybridation initial (sp3) au niveau en dessous cad sp2 (une OA s mélangée à 2 OA p) pour que le dnl se retrouve dans une orbitale atomique p pure, condition pour que le dnl puisse se délocaliser N2 et N4 hybridés sp2 déloc cad qu'ils sont hybridés sp2 et que leur dnl est délocalisé.

Pour ton N3, pareil : AXnEm
n=2, m=1 : son état d'hybridation initial est n+m-1= 2 cad sp2 malgré la possible mésomérie nσπ à droite, il ne pourra pas délocaliser ses e- car on ne peut abaisser l'état d'hybridation qu'à un atome de type sp3. Il est bien hybridé sp2 localisé

Pour ton O1, on a n=2 et m=2, il est initialement hybridé sp3. On ne retrouve pas de motif de mésomérie, son dnl reste ainsi localisé sur lui-même.

C'est bon pour toi ?
Bonne journée

[medecinemm]

Niquel C'est qd même plus clair d'un coup ! Merci bcp

[emmanl]

Coucou merci mais malgré ça je ne comprends toujours pas pourquoi la D est vrai quand je fais les autres annales l'atome N4 est hybridé sp3 et non sp2 , il devient sp2 seulement apres la délocalisation

[L-Blouups!]

Salut

Le dnl doit nécessairement se trouver dans une orbitale atomique p pour se délocaliser. Ainsi, il faudra dégager une orbitale p pure cad abaisser l'état d'hybridation sp3 à sp2 + p pure AVANT de délocaliser l'électron.
Un e- du dnl de ton N4 rempli les conditions pour être délocalisé par effet mésomère, il est donc hybridé sp2 déloc.

C'est + clair ?