1.8.3 Hybridation de type sp
Si un atome est entouré de deux groupements (ou paquets) d’électrons, ces derniers,
selon la théorie RPEV, adoptent une géométrie linéaire avec un angle de liaison de 180°.
Dans la molécule d’éthyne (acétylène), CHqCH, chaque atome de carbone forme une
liaison simple avec un atome d’hydrogène et une liaison triple avec le carbone voisin ;
chaque carbone est ainsi entouré de deux paquets d’électrons.
Du point de vue des orbitales atomiques, à la suite de la promotion électronique
dans la con?guration électronique du carbone, l’orbitale 2s et une seule orbitale 2p se
combinent pour générer deux orbitales hybrides sp ayant chacune un électron célibataire (voir la ?gure 1.24).
Figure 1.24
Formation des orbitales hybrides
sp pour l’atome de carbone
Ces deux orbitales de même forme et de même énergie se positionnent autour
du carbone dans des directions opposées pour minimiser la répulsion électronique
selon la théorie RPEV. Dans ce type d’hybridation, deux orbitales p non hybridées,
contenant chacune un électron célibataire, sont réservées pour faire deux liaisons π.
Les deux orbitales p sont perpendiculaires entre elles et par rapport au plan des orbitales hybrides sp. L’hybridation sp du carbone peut se rencontrer dans deux cas précis en chimie organique : au moment de la formation d’une liaison triple (p. ex. :
CHqCH) ou de la formation de liaisons doubles cumulées (p. ex. : CH 2 P CP CH 2 ).
Ainsi, la liaison triple entre les deux carbones de l’éthyne est formée par le recouvrement axial des deux orbitales hybrides sp (une liaison σ), puis par les recouvrements
latéraux de deux séries d’orbitales p parallèles (deux liaisons π) (voir la ?gure 1.25, page
suivante). Dans le cas des liaisons doubles cumulées, les liaisons σ sont formées par les
recouvrements axiaux des orbitales hybrides sp
2 des atomes de carbone terminaux et de
l’orbitale hybride sp de l’atome de carbone central. Les liaisons π, quant à elles, sont le
résultat de recouvrements latéraux entre les orbitales p parallèles de part et d’autre du
carbone central, l’un selon l’axe des y et l’autre selon l’axe des z.
1.8 Hybridation des orbitales atomiques
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Si un atome est entouré de deux groupements (ou paquets) d’électrons, ces derniers,
selon la théorie RPEV, adoptent une géométrie linéaire avec un angle de liaison de 180°.
Dans la molécule d’éthyne (acétylène), CHqCH, chaque atome de carbone forme une
liaison simple avec un atome d’hydrogène et une liaison triple avec le carbone voisin ;
chaque carbone est ainsi entouré de deux paquets d’électrons.
Du point de vue des orbitales atomiques, à la suite de la promotion électronique
dans la con?guration électronique du carbone, l’orbitale 2s et une seule orbitale 2p se
combinent pour générer deux orbitales hybrides sp ayant chacune un électron célibataire (voir la ?gure 1.24).
Figure 1.24
Formation des orbitales hybrides
sp pour l’atome de carbone
Ces deux orbitales de même forme et de même énergie se positionnent autour
du carbone dans des directions opposées pour minimiser la répulsion électronique
selon la théorie RPEV. Dans ce type d’hybridation, deux orbitales p non hybridées,
contenant chacune un électron célibataire, sont réservées pour faire deux liaisons π.
Les deux orbitales p sont perpendiculaires entre elles et par rapport au plan des orbitales hybrides sp. L’hybridation sp du carbone peut se rencontrer dans deux cas précis en chimie organique : au moment de la formation d’une liaison triple (p. ex. :
CHqCH) ou de la formation de liaisons doubles cumulées (p. ex. : CH 2 P CP CH 2 ).
Ainsi, la liaison triple entre les deux carbones de l’éthyne est formée par le recouvrement axial des deux orbitales hybrides sp (une liaison σ), puis par les recouvrements
latéraux de deux séries d’orbitales p parallèles (deux liaisons π) (voir la ?gure 1.25, page
suivante). Dans le cas des liaisons doubles cumulées, les liaisons σ sont formées par les
recouvrements axiaux des orbitales hybrides sp
2 des atomes de carbone terminaux et de
l’orbitale hybride sp de l’atome de carbone central. Les liaisons π, quant à elles, sont le
résultat de recouvrements latéraux entre les orbitales p parallèles de part et d’autre du
carbone central, l’un selon l’axe des y et l’autre selon l’axe des z.
1.8 Hybridation des orbitales atomiques
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