« Hybridation moléculaire/Hybridation moléculaire sp³ du Carbone » : différence entre les versions
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→Origine de la géométrie tétraédrique du méthane: le Carbone tétragonal : suite et fin du chapitre |
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==Origine de la géométrie tétraédrique du méthane: le Carbone tétragonal==
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Par contre, sur base de la géométrie des 4 orbitales simplement occupées du carbone tétravalent, on ne peut pas expliquer la structure tétraédrique du méthane. En effet, 4 liaisons sont possibles, dont trois se font via les orbitales 2p orientées selon l'axe x, y ou z. Mais il subsiste une liaison, via l'orbitale 2s, sans orientation précise (puisque c'est une sphère.
L'existence de 4 liaisons identiques, disposées selon le modèle tétraédrique, s'explique en admettant que les orbitales 2s et 2p du carbone ne restent pas identiques mais se mélangent. Il résulte de cette '''hybridation''' (mélange d'entités de caractères différents) quatre orbitale identiques, nommées orbitales hybridées sp³. Par définition, une orbitale sp<sup>3</sup> résulte de la combinaison linéaire (somme) des orbitales s et p.
° sp<sup>3</sup> signifie "hybridation de 1 orbitale s et de 3 orbitales p", d'où l'indice <sup>3</sup> au dessus du p (l'indice<sup> 1</sup> au dessus du s est sous entendu)
° On obtient bien 4 orbitales hybridées car l'hybridation de X orbitales atomiques mène à X orbitales hybrides.
Image orbitale sp³ à ajouter (viendra bientôt)
Il existe donc, pour le carbone tétravalent dans notre cas, quatre orbitales sp<sup>3</sup> possédant chacune un électron célibataire. Afin de minimiser la répulsion électronique entre eux, les orbitales vont s'arrange dans l'espace avec une symétrie tétraédrique qui va maximiser les distances entre elles et minimiser la répulsion électronique.
Ensuite, c'est simple: quatre atomes d'hydrogène (chacun amenant avec lui un électron libre) vont se lier via des liaisons σ avec les quatres orbitales sp<sup>3</sup> du Carbone, ce qui mène à la formation du méthane.
[[Image:Ch4 hybridization.svg|center|thumb|Molécule de méthane]]
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