Carbone et hybridation Flashcards

1
Q

Sous quelle forme les atomes sont-ils le plus stable ?

A

Majorité des atomes du tableau périodique plus stables dans les molécules que sous la forme d’atomes libres

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2
Q

Rôle des e- dans les molécules ?

A

Les noyaux (chargés positivement) sont attirés par les électrons (chargés négativement) qui servent de -colle- entre les noyaux

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3
Q

Qu’est ce qui définit la forme d’une molécule ?

A

C’est le nombre d’électrons qui détermine la forme d’une molécule

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4
Q

Nombre d’e- max par orbitale ?

A

2

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5
Q

Par quoi est déterminé la localisation spatiale des e- ?

A

La localisation spatiale des électrons est déterminée par des fonctions d’onde = OA

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6
Q

Que signifie de s de 1s, 2s, 3s…

A

s = sharp

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7
Q

Forme de l’orbitale s ?

A

Sphérique

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8
Q

Que signifie la flèche présente sur les diagrammes des niveaux d’énergie ?

A

1 e-

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9
Q

Nombre d’e- de Valence du carbone ?

A

4

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10
Q

Caractéristique de l’orbitale p ?

A
  • La plus haute en énergie
  • Forme particulière en hélice
  • C’est une orbitale directionnelle
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11
Q

Que signifie le p de 2p, 3p, 4p…

A

p = principal

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12
Q

Combien d’orientation sont possible pour l’orbitale p ?

A

3 orientations possibles pour cette orbitale (x, y et z) => Peut accueillir un total de 6 électrons

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13
Q

Combien d’éléments peut accepter l’atome C ?

A

4 => tétravalent

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14
Q

Combien d’éléments peut accepter l’atome N ?

A

3 => trivalent

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15
Q

Combien d’éléments peut accepter l’atome O ?

A

2 => divalent

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16
Q

Combien d’éléments peut accepter l’atome F ?

A

1 => Monovalent

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17
Q

Combien d’éléments peut accepter l’atome Ne ?

A

0 => stable

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18
Q

Qu’est ce que la règle de l’octet ?

A

Dans les molécules on tend à saturer la couche de valence à 8 électrons

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19
Q

Pour quels atomes est valable la règle de l’octet ?

A

Règle valable pour les éléments de la 2ème période, soit C, N, O et F

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20
Q

Dans les atomes où sont localisé le e- ?

A

Électrons localisés dans Orbitales Atomiques

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21
Q

Dans les molécules où sont localisé le e- ?

A

Électrons localisés dans Orbitales Moléculaire

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22
Q

Que sont les orbitales moléculaire ?

A

La combinaison des OA

23
Q

Que sont les orbitales atomiques ?

A

Des fonctions d’ondes

24
Q

Que donne une combinaison en phase d’OA ?

A

=> Un recouvrement constructif
=> une liaison chimique
=> Engendre une orbitale moléculaire liante

25
Q

Que donne une combinaison en opposition de phase ?

A

=> Un recouvrement destructif
=> non favorable en terme de liaison chimique
=> pas de liaison chimique
=> Engendre une orbitale moléculaire antiliante

26
Q

Quelles liaisons sont formé dans le cas des orbitales s ?

A

liaison σ, cylindrique

27
Q

Position des e- dans une orbitale moléculaire liante ?

A

L’OM liante s’étend entre les deux atomes = liaison

28
Q

Position des e- dans une orbitale moléculaire antiliante ?

A

Les électrons sont partout, sauf entre les deux atomes
=> opposition de charge des deux noyaux et donc absence de liaison

29
Q

Que forme la combinaison de 2 OA ?

A

se combinent pour former une OM liante et une orbitale moléculaire antiliante

30
Q

Quelles est l’orbitale avec le plus haut niveau d’énergie : OM liante ou OM anti-liante ?

A

énergie OM liante < énergie OM antiliante

31
Q

Quelles est l’orbitale avec le plus haut niveau d’énergie : OM liante ou OA ?

A

Energie OM liante < énergie OA => molécule plus stable que les atomes seuls !

32
Q

Qu’est ce que l’ordre de liaison ?

A

= (nbre électrons OM liantes) – (nbre électrons OM antiliantes)/2

33
Q

Comment se combine les orbitales 2s ?

A

Orbitales 2s se combinent de la même manière que orbitales 1s
=> OM de symétrie cylindrique (type cigare)
=> orbitale σ (sigma), antiliante (σ*)

34
Q

Comment se combine les orbitales 2p ?

A
  • 3 OA mutuellement perpendiculaires
  • Combinaison selon 2 manières différentes :
  • même axe (=liaison σ)
  • latéralement (= liaison π)
35
Q

Quel est le problème rencontré lorsque sont combiner des atomes différents ?

A

Nbre électrons apportés par chacun des partenaires est différent => Energies des OA sont différentes

36
Q

Concept de l’hybridation ?

A

Combinaison des orbitales 2s et 2p (total de 4) du carbone pour obtenir 4 nouvelles OA hybrides composées chacune ¼ s et ¾ p
=> 1s + 3p = sp3

37
Q

Géométrie d’une molécule hybridée sp3 ?

A

Hybridation sp3 => tétraèdre pyramidal

38
Q

Hybridation dans le cas de l’éthylène (C2H4) ?

A

Chaque carbone possède trois substituants => pour obtenir 3 liaisons équivalentes il faut
combiner (hybrider) OA 2s avec 2 OA 2p
* Il reste une OA 2p (engagée dans liaison π)
=> 1s + 2p = sp2

39
Q

Géométrie d’une molécules hybridée sp2 ?

A

Hybridation sp2 => triangle plan
=> 1 liaison σ et une liaison π

40
Q

Hybridation dans le cas de l’acétylène ?

A

Chaque carbone possède deux substituants => pour obtenir 2 liaisons équivalentes il faut hybrider OA 2s avec 1 OA 2p
=> Il reste deux OA 2p (engagées dans deux liaisons π)
=> 1s+1p = sp

41
Q

Géométrie d’une molécule hybridée sp ?

A

Hybridation sp => linéaire

42
Q

Etymologie de chiralité ?

A

‘chirality’ => chyros => main

43
Q

Qu’est ce que la chiralité ?

A

‘un système est chiral si son image miroir n’est pas superposable’ =>Lord Kelvin

44
Q

Dans quel cas a-t-on une situation de chiralité ?

A

Situation où les 4 substituants sont différents => cas chiralité axiale, helicité

45
Q

Caractéristiques des molécules chirales ?

A
  • Molécules chirales douées d’activités biologiques différentes ! (ibuprofène, oméprazole)
  • Mesure par le pouvoir rotatoire ([α]D
    , énantiomère, racémique, diastéréoisomère, signe +/-)
46
Q

Quelle codification utilise-t-on pour déterminer R/S et E/Z ?

A

= Règles CIP (Cahn-Ingold-Prelog)
Méthode arbitraire basée sur une règle de priorité : numéro atomique Z
décroissant

47
Q

Quel type de liaison permet une rotation libre ?

A

=> Rotation autour de l’axe facile et possible
* Liaison sp3 entre 2 carbones
=> liaison σ (symétrie cylindrique)

48
Q

Quel type de liaison entraine une rotation quasi impossible naturellement ?

A

=> Seule rotation possible = rupture de liaison puis recouvrement –> Processus très défavorable
* Liaison sp2 entre 2 carbones
Liaison π = recouvrement latéral

49
Q

Quel paramètre peut faire varier la géométrie d’une molécule ?

A

la nature des substituants

50
Q

Configuration Cis ?

A

Configuration Cis ou (Z) (Zusammen) si du même côté

51
Q

Configuration Trans ?

A

Configuration Trans ou (E) (Entgegen) si du même opposé

52
Q

Importance des liaison de faible énergie en biologie ?

A

Liaisons faibles entre les molécules qui ont un impact important notamment en biologie => les plus utilisée car les liaisons covalente son trop couteuse en NRJ

53
Q

Exemple de liaison de faible énergie ?

A
  • Forces de van der Waals : interactions intermoléculaires de type dipôle-dipôle
  • Liaisons Hydrogène : liaison entre un atome d’hydrogène et le doublet non liant d’un hétéroatome
  • Liaison ionique
  • Liaison hydrophobe