Liaison chimique Flashcards
Que peuvent être l’origine du doublet d’une liaison covalente ?
Le doublet peut avoir une origine homolytique (chaque élément mets en commun un électron), une origine hétérolytique (un élément met en commun avec un autre élément sont doublet non liant, l’autre élément doit donc posséder une lacune électronique : orbitale vacante (pas hybridée))
Que signifie les demi flèches et les flèches ?
Les demi flèches représentent le déplacement d’un électron alors les flèches représentent le déplacement d’un doublet
Comment s’appelle un élément donneur d’un doublet d’électrons ?
C’est une base de Lewis
Comment s’appelle un élément receveur d’un doublet d’électrons ?
C’est un acide de Lewis
Que permet la représentation de Lewis ?
Elle permet de décrire la réactivité d’un composant
Quels éléments sont concernés par la règle de l’octet ?
Les éléments C, N, O et F
Qu’est-ce que la règle de l’octet ?
C’est la formation de liaisons covalentes pour saturer la couche de valence à 8 électrons pour ainsi atteindre la configuration électronique du Néon
Cette règle est absolue pour 4 éléments de la 2ème période
Combien d’électrons de valence est-il possible d’avoir au maximum pour des éléments de la 3ème période ?
Pour les éléments de la 2èmes période, il est possible d’avoir 18 électrons de valence mais en réalité un maximum de 12 électrons de valence est observable
Qu’est ce que la théorie VSEPR ?
C’est une théorie qui permet de donner la géométrie d’une entité chimique selon ALnEm
La géométrie est donnée par la somme des valeurs n et m
Que désigne le A de ALnEm ?
Il désigne l’atome central
Que désigne le L de ALnEm ?
Il désigne l’atome voisin
Que désigne le E de ALnEm ?
Il désigne les doublets non liants
Quels éléments sont concernés par la théorie VSEPR ?
Les Blocs p et s
Quelle est la géométrie de n+m = 2 ?
C’est une géométrie linéaire, les éléments sont séparés d’un angle de 180°
Quelle est la géométrie de n+m = 3 ?
C’est une géométrie trigonale plane dont les éléments sont séparés d’un angle de 120°
Quelle est la géométrie de n+m = 4 ?
C’est une géométrie tétraédrique dont les éléments sont séparés par un angle de 109°
Quelle est la géométrie de n+m = 5 ?
C’est une géométrie bipyramide trigonale
Quelle est la géométrie de n+m = 6 ?
C’est une géométrie octaédrique dont les éléments sont séparés d’un angle de 90°
Quelle est la caractéristique d’un doublet non liant dans la géométrie ?
Les doublets non liants prennent plus de place dans l’espace et font donc se rapprocher les ligands
Quelle est la seule exception du cours de la règle de l’octet ?
Le carbocation
Qu’est-ce que le carbocation ?
C’est une molécule de formule H3C+, possédant 3 électrons de valence et une lacune électronique, c’est une forme transitoire donc instable et très énergétique
Qu’est-ce que les liaisons σ ?
Ce sont les premières liaisons, le squelette en quelque sorte d’une molécule
Qu’est-ce que les liaisons π ?
Ce sont les liaisons doubles ou triples présentent dans la molécule
A quoi est liée la multiplicité des liaisons ?
Plus les liaisons sont multiples, plus elles sont solides et courtes
Pourquoi l’énergie pour casser une liaison double est-elle inférieure au double de l’énergie pour casser une liaison simple ?
Parce que la liaison σ est plus forte que la liaison π
Quelles sont les limites de l’approche de Lewis ?
- pas d’information sur les niveaux d’énergie
- pas d’information sur les orbitales contenant les électrons de la liaison
- n’explique pas l’existence de (H2)+ (système à 1 électron)
- ne permet pas de prévoir la géométrie 3D, ne décrit pas certaines molécules, par expl : O2, une substance paramagnétique
Qu’est-ce qu’une substance paramagnétique ?
C’est une substance possédant au moins 1 électron célibataire
Quelles sont les caractéristiques d’une orbitale moléculaire ?
C’est les mêmes caractéristiques que celles d’une orbitale atomique, genre les changements de signes de la fonction d’onde, la probabilité de 95%, existence de l’orbitale moléculaire même vide
Que vaut la fonction d’onde d’une molécule ?
Avec les coefficients prenant en compte la polarisation de la liaison
Combien d’OA donne n OM ?
n OA donne n OM représentant n niveaux d’énergie différents
Quelles caractéristiques doivent avoir les OA de valence pour se combiner?
- ont même symétrie
- sont d’énergie voisine
Comment s’appelle une molécule diatomique composée du même élément ?
Homodinucléaire
Comment s’appelle une molécule diatomique composée d’éléments différents ?
Hétérodinucléaire
Qu’est ce qu’une interaction en phase ?
C’est quand les deux OA se combinent dont les fonctions d’onde sont de même signe
Qu’est-ce qu’une interaction en opposition de phase ?
C’est quand les deux OA se combinent dont les fonctions d’onde ne sont pas de même signe
Que valent respectivement les orbitales en interaction de phase et en opposition de phase de combinaisons linéaires de 1sA et 1sB?
A quoi ressemble une orbitale moléculaire 1s en interaction de phase ?
Quelles sont les caractéristiques du recouvrement axial/longitudinal de l’orbitale moléculaire en phase ?
- recouvrement le long de l’axe de l’orbitale
- symétrie de révolution autour de l’axe internucléaire -> OM σ
- Forte probabilité de présence entre les noyaux le long de l’axe -> OM liante
- Eσ < E1s
Que vaut la densité de probabilité de présence (σ1s)² ?
Quel est le type d’interférence des deux fonctions d’onde 1s pour la fonction d’onde de l’orbitale moléculaire σ ?
Interférence constructive
A quoi ressemblent une orbitale moléculaire σ*1s en opposition de phase ?
Quelles sont les caractéristiques du recouvrement axial/longitudinal d’une orbitale moléculaire σ* ?
- symétrie de révolution autour de l’axe internucléaire -> OM σ
- probabilité de présence entre les noyaux quasi nulle -> OM antiliante
- Forte probabilité de présence à l’extérieur de l’espace internucléaire
- Eσ* > E1s
Que vaut la densité de la probabilité de présence (σ*1s)² ?
Quel est le type d’interférence des deux fonctions d’onde 1s pour la fonction d’onde de l’orbitale moléculaire σ* ?
Interférence destructive
A quelles règles la configuration électronique
des orbitales moléculaires doit-elle respecter ?
Les mêmes que celles de la configuration électronique des orbitales atomiques
Que vaut l’ordre/indice de liaison ?
Que signifie l’ordre de liaison ?
Genre 1 d’indice de liaison signifie 2 électrons liants
Que contribue remplir l’OM liante ?
Cela contribue à la liaison
Que contribue remplir l’OM antiliante ?
Cela contribue à allonger et affaiblir la liaison voire même la rompre
Quel est le lien entre l’indice de liaison et la stabilité de l’édifice ?
Un édifice est stable si l’ordre de liaison est strictement positif
Qu’induit l’augmentation de l’ordre de liaison ?
+ l’ordre de liaison est grand, + la distance entre les noyaux est faible et + la liaison est forte
Quel est le diagramme énergétique et configuration électronique de HF ?
A quoi ressemblent le recouvrement axial en phase 2p du Fluor et 1s de l’Hydrogène ? et donner la valeur de sa fonction d’onde
A quoi ressemblent le recouvrement axial en opposition de phase 2p du Fluor et 1s de l’Hydrogène ? et donner la valeur de sa fonction d’onde
Pourquoi chez le HF, l’électron 1s de l’hydrogène s’associe avec le 2p du Fluor ?
Parce qu’ils sont de niveau d’énergie similaire
A quoi ressemblent les orbitales σ et σ* des orbitales atomiques 2p ?
Comparez l’énergie de l’orbite moléculaire σ et σ* avec l’énergie de la couche 2p
Quel est le type de recouvrement des orbitales π et π* ?
C’est le recouvrement latéral
Quelles sont les caractéristiques du recouvrement des orbitales π ?
- probabilité de présence nulle le long de l’axe -> OM π
- probabilité de présence forte entre les noyaux au dessus et en dessous de l’axe -> OM liante
- Eπ<E2p
A quoi ressemble l’orbitale π ?
Quelle est la différence d’efficacité des recouvrements et qu’induit-elle ?
Le recouvrement π est moins efficace que le recouvrement σ, ayant moins de densité électronique
Donner l’encadrement de l’énergie π
Quelles sont les caractéristiques du recouvrement de l’orbitale π* ?
- probabilité de présence nulle le long de l’axe -> OM π
- probabilité de présence quasi-nulle entre les noyaux -> OM antiliante
- Eπ*>E2p
A quoi ressemble l’orbitale π* ?
Qu’indique la présence d’électrons dans les orbitales liantes et antiliantes ?
Les deux orbitales se compensent, et indiquent la présence de doublet non liant
Comment est indiqué la présence de doublets non liants dans un diagramme d’orbitales moléculaires ?
Dans les orbitales qui se compensent (liantes et antiliantes), dans les orbitales obtenues sans combinaison linéaire
Qu’indique la présence de deux électrons au niveau des orbitales moléculaires π* ?
Les électrons célibataires
Avec l’exemple du méthane, quel problème pose les orbitales moléculaires ?
Un problème de géométrie et d’énergie, les liaisons avec orbitales seraient perpendiculaires les unes aux autres hormis la dernière et une liaison différente en énergie avec les 3 autres
Pas en accord avec l’expérience
Quelle est donc la solution du problème posé par les orbitales moléculaires ?
C’est de transformer les orbitales atomiques de l’atome de la même couche pour les adapter à une meilleure description de la géométrie moléculaire
Quels sont les 3 types d’hybridation possibles ?
- sp
- sp2
- sp3
Comment est formée l’hybridation sp ?
Avec une OA 2s et une OA 2p
Comment est formée l’hybridation sp2 ?
Avec une OA 2s et deux OA 2p
Comment est formée l’hybridation sp3 ?
Avec une OA 2s et trois 2p
A quoi ressemblent les hybridations sp ?
A quoi ressemblent les hybridations sp2 ?
ou en mode champignon
A quoi ressemblent les hybridations sp3 en phase ?
Qu’induit donc la théorie de VSEPR excepté la géométrie de la molécule ?
Elle induit l’hybridation des OA de l’atome central
Et donc quelle hybridation induit n+m=2 ?
sp
Et donc quelle hybridation induit n+m=3 ?
sp2
Et donc quelle hybridation induit n+m=4 ?
sp3
Comment est la rotation d’une liaison simple de C-C dans l’éthane ?
Une rotation facile car elle ne modifie que très faiblement le recouvrement
Que permet le recouvrement axial ?
La stabilisation de l’édifice
Comment est la rotation de la liaison C=C ?
Elle est verrouillée
Pourquoi est-elle verrouillée ?
Parce que la rotation détruit le recouvrement liant dans l’orbitale π
Que se passe-t-il lorsqu’une double liaison est excitée par apport d’énergie ?
Un électron de l’orbitale moléculaire liante passe dans l’orbitale moléculaire antiliante
Quelle est la convention de représentation des liaisons π liantes et non liantes ?
Quelle est la différence de cette nouvelle liaison par rapport à celle dans l’état fondamental et qu’induit-elle ?
La nouvelle liaison est plus faible que dans l’état fondamental et induit la possibilité de faire une rotation
Qu’induit la rotation de la double liaison dans l’état excité ?
Elle diminue le caractère anti liant et stabilise cette même orbitale
Que sont les deux types d’isomères ?
Les isomères Z (même côté) et E (pas même côté)
