>[!remarque] >Les cms sont dans le désordre c'est car je sais pas compter et du coup j'ai skip le 8 ## Dans la théorie quantique (analogie) Les éelctrons occupent des orbitales atomiques $(OA)$ (et pas la série) qui son tdéfinies par le potentiel moyen d'attraction du noyau sur les électrons. #### Dans une molécule Les électrons vont occuper des orbitales moléculaire $(OM)$ et subiront l'attraction de $2$ ou plusieurs noyaux. Ex: $H_{2}^{+}$: formation de la liaison covalente dans $H_{2}^{+}$; Donc, on va chercher comment fonctionnent les formation de liaisons des molécules entre-elles. ###### Que se passe-t-il quand on approche l'atome $H$ de $H^{+}$ $\Psi$ l'orbitale linéaire ???? 1. L'électron commence à sentir l'attraction 2. Déformation du nuage électronique de $OA$ 3. Quand la molécule est formée, il y a distribution équilibrée entre les 2 noyaux, l'électron est donc délocalisé sur la molécule. On aura $\Psi$, OM, est une combinaision linéaire On aura plusieurs cas (pou $H_{2}^+$) On aura donc: $\Psi = C_{1}1s_{a } + C_{2}1s_{b}$ - $\Psi_{+} = 1s_{a} + 1s_{b}$: orbitale liante, notée $\sigma$ - $\Psi_{-} = 1s_{a} - 1s_{b}$: orbitale anti-liante, elle repoussera les atomes/ions, notée $\sigma^*$ ---- Formation des 2 orbitales moléculaires d'énergies différentes à partir des 2 orbitales atomiques $1s_{a}$ et $1s_{b}$ de même énergie. ![[1 cm 9 - Theorie des orbitales moléculaires 2023-10-23 09.48.06.excalidraw.svg]] On aura donc des fonctions de représentation de densité électronique entre les noyaux due au recouvrement des oa. # CF POLI (même si la prof ne la pas encore partagé) - OA $2s$ identique aux OA $1s \to \sigma$ et $\sigma*$ - OA $2p$ - $2pz$ dirigées le long de l'axe $Oz$ qui sera pris comme axe nucléaire AB - recouvrement axial: $2pz_{a} + 2pz_{b} = \sigma$ ; $2pz_{A} - 2pz_{B} = \sigma^{*}$ - $2px$ se combinent entre elles (idem pour $2py$) - recouvrement latéral: $2px_{a} + 2px_{b} = \pi$ ; $2pz_{A} - 2px_{B} = \pi^{*}$ ##### Exemple - Molécule $CH_{4}$ Structure de lewis type $AX_{4}$ (tétraèdre avec un angle de 109.5°). Utilisation de la théorie des orbitales moléculaires. $C^{*} (Z=6) 1s^{2}2s^{1}2p^{3}$ avec 4 $H(z=1) 1s^{1}$ ![[1 cm 9 - Theorie des orbitales moléculaires 2023-11-06 09.11.58.excalidraw.svg]] La géomatrie tétraedrique n'est pas vérifiée On a alors une nécessité d'hybridation des OA. $AX_{4} \to$ hybridation en $Zp_{3}$. $s+p_{x}+p_{y}+p_{z} \rightarrow$ (cf: tétrahédrique) ----- Il n'est pas possible de concilier la géométrie moléculaire avec la méthode des OM. Il faut transformer les orbitales $2s, 2px, 2py$ et $2pz$ en quatre orbitales équivalentes dont les directions correspondent à la géométrie tétraèdrique Avec cette nouvelle représentation des électrons de valence, on peut alors obtenir les OM par recouvrement des 4 orbitales $sp_{3}$ du $C$ avec les OA, $1s$ des 4 atomes $H$ car les propriétés géométrique de la molécule $CH_{4}$ sont alors prises en compte. Donc l'Hybridation permet d'adapter les orbitales de valence des atomes à la géométrie et à la symétrie de la molécule. ---- ### Hybridation ... - Molécule tétraèdrique (angle de 109,5°): hybridation sp3 - Molécule trigonales (120°): hybridation sp2 (on combiines 2 orbitales $p$ avec 1 orbitale $s$, il reste une orbitale $p$ non hybridée) - Molécule linéaire (180°): hypridation sp (on combine 1 orbitale p (pz par exemple) avec 1 orbitale s. Les 2 orbitales p restantes gardent leur caractère py et px). ##### Exemple N°2 ![[1 cm 9 - Theorie des orbitales moléculaires 2023-11-06 09.25.38.excalidraw.svg]] ----- ### Exemple 3 - Acéthylene ou Ethyne $C_{2}H_{2}$ On a une géométrie linéaire (type $AX_{2}$,) avec donc $\alpha=180°$. On aura une hybridation $sp$. ![[1 cm 9 - Theorie des orbitales moléculaires 2023-11-06 09.35.07.excalidraw.svg]] ### Molécules conjuguées Quand dans une chaîne C-C, il y a alternance de liaisons simples et de liaisons doubles -> molécules conjuguées, exemple: butadiène. Chaque C hybridé en sp2 ![[1 cm 9 - Theorie des orbitales moléculaires 2023-11-06 09.46.28.excalidraw.svg]] ---- Exemple: le benzène (attention à benzèma): $C_{6}H_6$. Ou le cycle aromatique. (cf poli)