Orbitales hybrides sp2 et liaisons pi

dans la dernière vidéo nous avions parlé des liaisons sigma oh non par exemple une liaison sigma entre deux orbitale sp3 donc si je prends un premiers atomes ici avec son noyau et une orbitale sp3 qui ressemble à une hélice d'efforts mais je prends un second atom avec son noyau une orbital hybrid sp3 qui elle aussi ressemble à une hélice déformer ses deux orbitale sp3 se recouvrent ici à ce niveau et forment donc une liaison covalente que l'on appelle de type sigma parce que c'est orbitale se recouvrent selon le même axe elle pointe l'une vers l'autre il s'agit donc ici de nier au sigma qu'en est il des autres liaisons et bien on peut avoir une liaison qui par exemple entre deux orbites alpes et je dessine donc ici un premier atom avec son noyau et une orbite alpes et qui ressemble à une hélice je prends un second atom avec son noyau ici et qui lui aussi présente une orbite alpes est ainsi et ses deux orbites alpes et parallèles se recouvrent ici en eau est ici en bas et c'est ceci qu'on appelle une liaison bi donc ce recouvrement ici et ce recouvrement la forme une seule et même liaison pis pour kwapis parce que cela lettres grecques pour p et ici on a affaire à des orbites alpes et les liaisons sigma ici où les orbitale pointe l'une vers l'autre existe dans les liaisons covalentes simple ce sont les plus fortes des liaisons covalentes et elles sont notamment plus forte que les liaisons pis parce que le recouvrement des orbitale se fait dans le même axe et non pas parallèlement les liaisons pis elles ont lieu quand on forme des doubles ou des triples liaison donc une double liaison c'est quoi si je prends par exemple qu'une double liaison entre 2 carbone une double liaison c'est en fait une première liaison sigma ici avec une liaison qui ici est une triple liaison c'est quoi cette une liaison sigma plus de liaisons dit tout à l'heure nous prenons l'exemple de l'éthylène qui a une double liaison carbone carbone mais pour commencer on va d'abord se rappeler à quoi ressemble le méthane la formule du méthane c'est le ch4 ch4 si je représente sa structure de lewis a donne ceci un atome de carbone au centre entouré par quatre hydrogène ii iii et iv hydrogène comme nous l'avons vu dans la vidéo précédente le méthane à une forme tetra hydrique avec quatre liaisons sigma donc si je représente le méthane dans l'espace j'ai une première liaison entre le carbone et d'hydrogène qui est dans le plan une seconde dans le plan également une troisième qui est en avant du plan et une quatrième en arrière du plan ce qui me donne une forme tetra hydrique et ceci grâce aux 4 orbitale sp3 qui vont chacune former une liaison covalente sigma avec chacun des quatre hydrogène donc si je représente la structure électronique du carbone quand il est lié comme ça à quatre atomes d'hydrogène cela donne ceci une orbital un ace qui va contenir les deux premiers électrons du carbone et 4 orbitale 2 sp3 une deux trois et quatre contenant chacune un électron et chaque électrons va pouvoir former une liaison covalente soit au total quatre liaisons covalentes revenons maintenant à des ti d'elle sa formule chimique est le ces 2 h 4 sa structure de lewis et comme ceux ci deux atomes de carbone liées par une double liaison et chacun de ces atomes de carbone est entouré par deux hydrogène on sait que dans l'espace l'éthylène à une structure plane donc si je dessinais tilène tous les atomes sont ceux situés dans le même plan avec ici les deux carbone et là les hydrogène avec ici ici et ici des angles égaux qu'ils vont tous faire 120 degrés donc on se doute bien que quand le carbone va se lier non pas à quatre autres atomes mais seulement à trois autres atomes il ne pourra pas avoir exactement ce type d'orbital hybride en fait quand le carbone va se lier seulement à trois autres atomes sa structure électronique sera la suivante on garde lors bitale un ace qui contient toujours les deux premiers électrons du carbone et ensuite au lieu d'avoir quatre orbital hybrid et bien on en a seulement 3 une deux et trois et chacune d'entre elles va contenir un électron c'est orbital hybrid correspond en fait aux mélanges d'une orbitale s est de 2 orbitale paix et c'est pourquoi on les nomme sp2 elles ont un tiers de nature s et deux tiers de nature paix enfin le dernier 6e électrons du carbone va se retrouver sur une orbitale de paix celle ci elle n'est pas hybride c'est une orbitale de paix de base et c'est cette envie talent de paix qui va pouvoir intervenir dans la formation de l'allier ou pis celle ci contient donc le sixième électrons du carbone donc si je représente mes différentes orbitale dans l'espace pour pouvoir dessiner ma molécules d'éthylène cela donne ceci donc si je prends mon premier carbone ici je l'aurais présente son noyau avec autour de lui l'orbit talent un ace qui contient ses deux premiers électrons ensuite je vais représenter les trois orbital hybrid sp2c orbital hybrid sp2 elles ont une nature un tiers s et deux tiers pl vont donc avoir un petit lob est un gros loeb un peu comme les orbital hybrid sp3 mais avec une forme un petit peu différente comme elles sont trois et qu'elles ont la même énergie elles vont si on peut dire se repousser entre elles et essayer d'adopter la structure la plus symétrique est la plus homogène dans l'espace et dans ce cas là et bien ça va être une structure triangulaire plane donc comme le logo mercedes quoique quelque chose comme ça donc si je représente mon plan qui va être quelque chose comme ça j'ai une première orbital hybrid sp2 une seconde toujours dans le même plan et une troisième ici je représenterai la dernière orbitale de paix un peu plus tard je vais passer au deuxième quart bottes donc ce carbone ci a exactement la même configuration que le premier je dessine donc son noyau ici la première orbital un ace avec les deux premiers électrons je m'attaque maintenant aux orbital hybrid sp2 en voici une première une seconde et une troisième qui sont toutes dans le même plan maintenant je représente mes quatre hydrogène en voici un premier avec son noyau est son unique orbital un ace ou assis le second toujours avec son unique orbital un ace le troisième et le quatrième ces deux orbital hybrid ici sp2 de chaque carbone pointe l'une vers l'autre et se recouvrent la et forme donc une liaison sigma et entre chaque hydrogène et le carbone c'est la même chose nous avons ici des orbitale qui se recouvrent sur le même axe qui pointe l'une vers l'autre et nous avons donc ici encore une liaison sigma une liaison sigma là également sigma est là également sigma pour le moment j'ai donc représenter toutes ces liaisons sigma il me reste maintenant à représenter les orbitale de paix de chacun de mes carbone les orbitale de paix ont une forme d'hélice donc si je veux la représenter en trois dimensions je vais rajouter mais axe donc ici on va mettre z x et y leurs beats alpes et de ce carbone va suivre l'acce z donc si je la représente cela donne ceci voilà j'ai un peu exagérées la tailles pour qu'elle puisse te recourir avec leurs beats alpes et de ce carbone que je dessine également dans l'axé z donc perpendiculaire au plan du reste des atomes ses orbites alpes et qui sont parallèles se superposent ici en eau est ici en bas pour former une seule et même liaison pis nous avons donc une liaison sigma est menée zombies entre les deux carbone qui forment ensemble la double liaison carbone carbone qu'est ce que cette liaison pis va ajouter à ma structure est bien pour commencer la liaison pis va raccourcir la distance entre ces deux carbone pour permettre un recouvrement entre les orbites alpes est maximale une double liaison carbone carbone et donc plus courte qu'une liaison simple carbone carbone deuxièmement et c'est le plus intéressant c'est que cette liaison qui va empêcher la molécule de tourner autour de lax carbone carbone quand on a seulement une liaison sigma la molécule peut tout on est autour de cet axe mais quand on ajoute une liaison peas qui est le cas quand on a une double liaison carbone carbone on ne peut plus avoir cette rotation parce que les orbitale paix sont parallèles et se recouvrent ici et ici ce qui bloque la molécule la rigidifie et l'empêchent de tourner autour de lax carbone carbone donc quand je regarde ma molécules d'éthylène cet atome d'hydrogène ici en verre sera toujours du même côté que cet hydrogène ici en rouge est de même pour ses hydrogène là qui resteront toujours du même côté pour finir parlons juste rapidement des triples lise prenons l'acétylène de formule ces 2 h 2 si je dessine sa structure de lewis j'ai un atome de carbone liées à un autre atomes de carbone par une triple liaison covalente et un hydrogène de chaque côté dans cette molécule on a en fait trois liaisons psigma celle ci celle ci est celle ci dans cette configuration les atomes de carbone ne vont se lier qu'à deux autres atomes nous n'aurons plus donc ni 4 orbital hybrid ni 3 orbital hybrid mais seulement 2 orbital hybrid qui auront une nature s à 50% et nature loupé à 50% et nous les appellerons des orbites hal hybrid s p qui formeront les liaisons cima ici ici et ici et les de liaison restante celle ci est celle ci vont correspondre à des liaisons pis si on veut s'imaginer des choses dans l'espace on aura les deux atomes de carbone qui vont former une première liaison sigma avec des orbital hybrid est spé il y aura ensuite une première liaison py qui sera formé avec des orbitale paix qui suivront dax z comme celle ci et nous aurons une deuxième liaison pis avec également des orbites alpes et mais qui cette fois vont se mettre dans un plan perpendiculaire à cette orbitale paix avec un lob qui vient vers nous et un lock s'éloigne de nous c'est un petit peu difficile de dessiner ça dans l'espace mais c'était juste pour vous donner une idée de l'aspect des triples liaison carbone carbone