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L'hybridation sp2
Envisageons la molécule d'éthène (C 2 H 4 ).
1) On établit la structure de Lewis.
H H
1
1
H- C= C- H
2) Il y a deux atomes centraux identiques (C) et chacun d'eux s'entoure de:
- trois doublets électroniques liants (trois liaisons simples) ;
- un doublet électronique qui constitue la double liaison.
Comme seuls les doublets liants comptent pour prédire la géométrie de la molécule,
chaque atome de carbone doit prévoir trois orbitales équivalentes, capables d'accepter
les trois paires électroniques liantes.
3) Pour constituer ces trois orbitales atomiques, on établit la configuration électronique
de l'atome de carbone ainsi que son diagramme orbital.
E 12p ...1.. ...1.. ...1..
2s li
ls li
C: 6 e- : ls 2 2s 2 2p 2
Comme les quatre orbitales de la coque valencielle ne sont
pas équivalentes en énergie, l'atome procède à un réarrangement de ces orbitales et s'hybride.
Pour pouvoir former la molécule de C 2 H 4 , chaque atome de carbone doit créer, en
fusionnant l'orbitale 2s et deux des troi s orbitales 2p, trois nouvelles orbitales, appelées orbitales atomiques hybrides sp 2 . Ces orbitales ont le même niveau d ' énergie
(intermédiaire entre 2s et 2p) et les électrons s'y répartissent en respectant les règles de
Hund et de Pauli. Elles adoptent une disposition spatiale triangulaire plane, de manière
à minimiser les répulsions électrostatiques entre les paires d' électrons. Une des orbitales
2p de l' atome de carbone ne participe pas à l'hybridation, elle garde la même énergie et
se place perpendiculairement au plan constitué par les trois orbitales hybrides.
Avant hybridation
Après hybridation
Après hybridation , les quatre électrons valenciels se réparti ssent : troi s dans les
nouvelles orbitales hybrides sp 2 et un dans l' orbitale 2p restante (non hybridée).
- Les trois orbitales atomiques sp 2 contiennent chacune un électron célibataire.
- L' orbitale 2p non hybridée contient, elle aussi, un électron célibataire.
Les trois hybrides sp 2 sont dirigées vers les sommets d'un triangle. Les angles idéaux
sont de 120°, l'angle de liaison peut cependant se refermer si une des orbitales contient
un doublet électronique libre (WWW).
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2) Il y a deux atomes centraux identiques (C) et chacun d'eux s'entoure de:
- trois doublets électroniques liants (trois liaisons simples) ;
- un doublet électronique qui constitue la double liaison.
Comme seuls les doublets liants comptent pour prédire la géométrie de la molécule,
chaque atome de carbone doit prévoir trois orbitales équivalentes, capables d'accepter
les trois paires électroniques liantes.
3) Pour constituer ces trois orbitales atomiques, on établit la configuration électronique
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Comme les quatre orbitales de la coque valencielle ne sont
pas équivalentes en énergie, l'atome procède à un réarrangement de ces orbitales et s'hybride.
Pour pouvoir former la molécule de C 2 H 4 , chaque atome de carbone doit créer, en
fusionnant l'orbitale 2s et deux des troi s orbitales 2p, trois nouvelles orbitales, appelées orbitales atomiques hybrides sp 2 . Ces orbitales ont le même niveau d ' énergie
(intermédiaire entre 2s et 2p) et les électrons s'y répartissent en respectant les règles de
Hund et de Pauli. Elles adoptent une disposition spatiale triangulaire plane, de manière
à minimiser les répulsions électrostatiques entre les paires d' électrons. Une des orbitales
2p de l' atome de carbone ne participe pas à l'hybridation, elle garde la même énergie et
se place perpendiculairement au plan constitué par les trois orbitales hybrides.
Avant hybridation
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Après hybridation , les quatre électrons valenciels se réparti ssent : troi s dans les
nouvelles orbitales hybrides sp 2 et un dans l' orbitale 2p restante (non hybridée).
- Les trois orbitales atomiques sp 2 contiennent chacune un électron célibataire.
- L' orbitale 2p non hybridée contient, elle aussi, un électron célibataire.
Les trois hybrides sp 2 sont dirigées vers les sommets d'un triangle. Les angles idéaux
sont de 120°, l'angle de liaison peut cependant se refermer si une des orbitales contient
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