Chapitre 1.2 (Orbitales et Hybridations) Flashcards
Qu’est-ce que sont les orbitales atomiques ?
Fonctions mathématiques qui permettent d’illustrer les régions de l’espace où il est probable de rencontrer un électron
Quelle théorie décrit le mouvement des électrons ?
Mécanique quantique
Expliquez ce qu’est un noeud.
Région pour laquelle la valeur de la fonction d’onde est nulle, ce qui implique qu’il n’y a aucune probabilité de retrouver des électrons à cet endroit
Décrivez les orbitales s.
- Forme de sphère
- Viennent seules (donc représentées par 1 case dans configurations électroniques et accueillent 2 électrons)
Vrai ou Faux : Toutes les orbitales s possèdent un noeud.
Faux, l’orbitale 1s n’a pas de noeud
Décrivez les orbitales p.
- Forme de huit
- Possèdent 1 noeud au milieu
*Viennent en groupe de 3 (donc représentées par 3 cases dans configuration électronique et accueillent ensemble 6 électrons)
Décrivez les orbitales d.
- Forme de trèfles
- Viennent en groupe de 5 (donc représentées par 5 cases dans configuration électronique et accueillent ensemble 10 électrons)
Décrivez orbitales f.
- Forme de fleur à 6 pétales
- Viennent en groupe de 7 (donc représentées par 7 cases dans configuration électronique et accueillent ensemble 14 électrons)
Que sont des orbitales dites dégénérés ?
Orbitales ayant la même énergie (ex : orbitales p)
Qu’est-ce que le principe d’Aufbau ?
Principe qui stipule que les électrons remplissent les orbitales d’énergie plus basse avant de remplir les orbitales d’énergie plus élevée
Qu’est-ce que le principe d’exclusion de Pauli ?
Principe qui stipule qu’aucune orbitale ne peut être occupée par plus de deux électrons et que ceux-ci doivent être de spin opposés
Qu’est-ce que la règle de Hund ?
Règle qui stipule que les orbitales dégénérées sont d’abord occupée par un électron de même spin chacune, avant d’être compléter par un électron de spin opposé
Que sont des électrons appariés ?
2 électrons de spins opposés
Que permettent de déterminer le principe d’Aufbau, le principe d’exclusion de Pauli et la règle de Hund ?
Configuration électronique d’un atome
Quels types d’équations décrivent le mouvement des électrons autour du noyau d’un atome ?
Équations d’ondes
Que sont des orbitales moléculaires ?
Combinaisons d’orbitales atomiques
(Formées lorsque 2 orbitales atomiques se recouvrent pour engendrer une liaison)
Vrai au Faux : Le recouvrement de n orbitales atomiques, quelles qu’elles soient, fournit n orbitales moléculaires.
Vrai, nombre d’orbitales atomiques de départ doit être égal au nombre d’orbitales moléculaires formées
(Ex : Quand n=2, elles donnent une combinaison liante et une combinaison antiliante)
Décrivez le recouvrement des orbitales moléculaires liantes et antiliantes.
Faut se rappeler que les orbitales proviennent des fonctions d’ondes. Quand 2 ondes interfèrent entres elles de façon constructives (même signe), on dit qu’elles sont en phases et quand 2 ondes interfère entres elles de façon destructives (signe contraire), on dit qu’elles sont déphasée. Ainsi, les orbitales moléculaires fonctionnent de la même façon.
- Dans une combinaison liante, le recouvrement des orbitales concerne des zones de fonction d’onde qui présente le même signe. On obtient une orbitale moléculaire de plus basse énergie.
- Dans une combinaison antiliante, le recouvrement des orbitales s’effectue dans des zones de fonction d’onde qui sont de signes opposés. L’amplitude des fonctions d’onde s’annule créant un noeud et on obtient donc une orbitale molécule de plus haute énergie.
Vrai ou Faux : Le recouvrement est toujours meilleur entre des orbitales de gabarits et d’énergies comparables.
Vrai, donc 2 orbitales 1s interagiront plus efficacement que ne le ferait une orbitale 1s avec une orbitale 3s.
Vrai ou Faux : Les orbitales moléculaires sont remplies selon les mêmes principes que les orbitales atomiques.
Vrai, elles suivent aussi le principe d’Aufbau, le principe de Pauli et la règle de Hund.
Quels sont les deux type de liaisons existant entre les orbitales atomiques ?
Liaison sigma (σ) et liaison pi (π)
Quelles sont les différences entre une liaison σ et une liaison π ?
Liaison σ : liaison covalente formée par recouvrement axial (bout en bout) de différent type d’orbitales liante hybride ou non hybride.
Liaison π : liaison covalente formée par recouvrement latéral de deux orbitales adjacentes de la sous-couche p.
Vrai ou Faux : Les orbitales moléculaires de plus basse énergie sont celles dont le recouvrement est le plus constructif (moins de plan nodaux)
Vrai, orbitales moléculaires de plus basse énergie = combinaisons liantes, donc moins de noeuds
*Ainsi, orbitales moléculaires de plus haute énergie présentent recouvrement plus destructif car combinaisons antiliantes
Quelle est la différence entre une orbitale moléculaire et une orbitale hybride ?
Orbitale moléculaire est formée par le mélange d’orbitales atomiques de différents atomes, tandis que l’orbitale hybride est formée par le réarrangement d’orbitales atomiques d’un même atome
Décrivez la structure d’une orbitale hybride sp.
Structure linéaire
Angle des liaisons de 180˚
(pour minimiser la répulsion électronique)
Décrivez la structure d’une orbitale hybride sp2.
Structure triangulaire plane
Angles des liaisons de 120˚
(pour minimiser la répulsion électronique)
Décrivez la structure d’une orbitale hybride sp3.
Forme tétraédrique
Angles des liaisons de 109.5˚
(pour minimiser la répulsion électronique)
Complétez la phrase suivante :
____ orbitale s et ____ orbitale p = ______ orbitale sp
1 orbitale s et 1 orbitale p = 2 orbitales sp
Complétez la phrase suivante :
____ orbitale s et ____ orbitale p = ______ orbitale sp2
1 orbitale s et 2 orbitale p = 3 orbitales sp2
Complétez la phrase suivante :
____ orbitale s et ____ orbitale p = ______ orbitale sp3
1 orbitale s et 3 orbitale p = 4 orbitale sp3
