Hybridation en chimie

Le modèle orbital de la chimie

• Le modèle orbital est le modèle atomique le plus moderne en physique et le chimie (En date du 07/2013).
• Les orbitales décrivent la plage de probabilité des électrons autour du noyau atomique.
• Il existe différents types d'orbitales: les plus simples sont les orbitales s et p.
• Les orbitales s sont sphériques, ce qui signifie qu'elles sont sphériques. Les orbitales p sont en forme d'haltère.
• Avec chaque période que vous avez en Tableau périodique Au fur et à mesure que les éléments descendent, une couche d'électrons est ajoutée autour du noyau et une couche se compose d'un s, de trois p et éventuellement d'autres orbitales plus compliquées.


Modèle atomique - simplement expliqué

Pour comprendre la chimie des différents éléments, il faut savoir comment les atomes...

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• Les trois orbitales p par coquille diffèrent par leur orientation dans l'espace - on parle de p chacune_X-, p_oui- et P_z-Orbital. Mais ils ont tous la même énergie, ils sont appelés dégénérés.
• Chaque orbitale peut être occupée par un maximum de deux électrons, qui doivent différer par leur spin.

Hybridation à l'aide de l'exemple du méthane

• L'exemple classique en chimie pour expliquer l'hybridation est la molécule de méthane CH₄.
• L'atome de carbone a quatre orbitales de valence - l'orbitale 2s et les trois orbitales 2p. Sa configuration électronique est 1s²2s²2p².
• Dans le méthane, quatre atomes d'hydrogène sont liés à l'atome de carbone. Tous H-C-H-angle sont de 109,5 ° (angle tétraédrique idéal) et les quatre distances C-H ont une longueur de 108,7 pm. Mais comment est-il possible que les quatre atomes d'hydrogène soient liés de manière égale, bien que deux sortes d'orbitales soient fournies par l'atome de carbone pour les liaisons ?
• La solution est l'hybridation des orbitales. L'orbitale sphérique 2s et les trois orbitales 2p en forme d'haltère se mélangent et créent quatre orbitales sp³ identiques. Les orbitales sp³ ont également la forme d'haltères, mais un côté de l'haltère est considérablement plus grand que l'autre. De plus, les orbitales sp³ nouvellement créées ont toutes la même énergie, qui se situe entre l'énergie des orbitales s et celle des orbitales p (les orbitales hybrides sont dégénérées).
• Chaque orbitale sp³ de l'atome de carbone est désormais disponible pour une liaison C-H, de même que toutes les liaisons sont formées par les mêmes orbitales, elles ont toutes la même longueur et forment le même angle une.
• Les orbitales s et p peuvent également entrer dans d'autres hybridations: une orbitale s et deux p forment trois orbitales sp² et une orbitale s et une p forment deux orbitales sp. Toutes les orbitales hybrides de s et p sont en forme d'haltère, seule la différence de taille entre les deux moitiés varie.