Hybridation des orbitales : QCM 3 et 11 d'entraînement du TD2

[Eve]

Bonjour !

 

Alors j'ai un problème un peu récurant avec l'hybridation des orbitales, et je ne sais pas si c'est une règle qui m'a échappée dans le cours ou si j'ai mal compris un truc...

 

Voilà donc les QCMs qui me posent problème.

Ils sont dans les qcms d’entraînement du TD2 du poly de TD de l'an passé (j'ai pas vérifié si c'était les mêmes cette année)

 

 

QCM3 : On considère les deux molécules SnCl  ₂   et BeF ₂  (₄B_{e, 9F,  17}Cl_{, 50Sn})  

C. Sn est hybridée sp² et Be sp. Comptée VRAI

 

Pour Be aucun soucis, pour Sn je ne comprend pas pourquoi on a besoin de l'hybrider.

 

On a ₅₀Sn : 5s² 5p² et ₁₇Cl : 3s² 3p⁵

Donc dans ma logique si on hybride rien du tout dans cette molécule, Sn peut former deux liaisons sigma avec les électrons qui se trouvent sur son orbitale 5p et un doublet non liant avec les électrons sur son orbitale s et Cl peut en former une avec son électron célibataire sur son orbitale 3p et un doublet non liant avec les électrons sur son orbitale s.

Pourquoi hybrider sp2 l'atome Sn ?

 

 

QCM 11 : On considère les molécules non cycliques C3H5N ne comportant qu'une seule liaison multiple:

A. Il existe 4 structures possibles

B. Une des structures peut contenir 1C sp3, 2C sp , 1N sp3

C. Il n'existe que 3 structures possibles

D. Une des structures ne contient aucun atome de C sp2

E. Toutes ces structures contiennent une triple liaison

 

Réponses VRAIES : ABDE

 

Bon, pour commencer, je ne trouve que trois structures possibles :

(1) NΞC-CH2-CH3

(2) NH2-CΞC-CH3

et celle-là je suis pas trop sûre : (3) C(-)ΞN(+)-CH2-CH3 , avec donc une liaison donneur-accepteur avec le doublet de l'azote, et du coup un atome de carbone qui aurait un doublait non liant...

 

Quelle est (ou sont ) celles(s) manquante(s) ? Comment être sûre de trouver toutes les structures possibles ?

 

Ensuite pour la B, je pense qu'on parle de la (2), où en effet, comme deux C sont liés par une triple liaison ils doivent être hybridés sp pour garder deux orbitales pures.

L'autre carbone doit bien être hybridé sp3 pour pouvoir former quatre liaisons, mais encore une fois pourquoi hybrider l'atome d'azote ? étant donné qu'il est 2s2 2p3, il peut très bien former

 

 

Voilà, désolée pour le pavé, et merci d'avance pour une réponse !

 

[JulieMilas]

Bonjour ! Désolée de ne répondre que maintenant, j'avais répondu hier mais Tutoweb a planté.

 

Donc :

 

QCM3 :

Ton raisonnement est le bon pour l'ensemble de l'exercice. Mais je pense que tu fais une confusion entre activation et hybridation. Pour créer la liaison avec Cl, Sn est bien hybridé, mais n'est pas activé. Contrairement à Be qui est Activé ET hybridé.

 

QCM11 :

Les 4 molécules que tu dois trouver sont :

 

NΞC-CH₂-CH₃

NH₂-CΞC-CH₃

NH₂-CH₂-CΞCH

CH₃-NH-CΞCH

 

Non, quand ils te demandent de trouver les formules il n'est pas question de + ou de -. Tu utiliseras ceci en chimie orga (mesomérie...)

 

Malheureusement il n'existe pas, à ma connaissance, de méthode pour trouver facilement toutes les formules. Il faut faire ca lentement et méthodiquement. par exemple la je pose le N et je fait voyager la double liaison. Quand j'ai fait toutes les possibilités (3 premieres molécules), je déplace le N dans la molécule, ce qui me donne la 4ème.

Je t'accorde que ce type d'exo est long et fastidieux...

 

Pour la réponse B, c'est la même chose qu'au QCM 3.

 

J'ai été assez claire ?

[Eve]

Pas de soucis pour le temps de réponse, j'ai de l'occupation à côté de la chimie ^^

 

Pour le QCM 11, maintenant que je les vois ça me parait évident, mais quand je tournais et retournais la molécule, j'avais l'impression de ne jamais avoir le bon nombre d'hydrogène...

 

Je fais bien la différence entre hybridation et activation, mais ce que je ne comprend pas, c'est que un atome à toujours besoin d'être hybridé ?

En  fait, je comprend l’intérêt de l'hybridation quand on veut avoir des liaisons équivalentes, mais où on est obligé de faire intervenir deux type d'orbitale différentes (s et p). Par exemple dans le cas du carbone avec quatre liaison simple, il est activé et hybridé pour que toutes les orbitales soient des hybrides sp3, et  que ça fonctionne avec la conformation spatiale de la molécule. 

Mais quand par exemple l'atome d'azote doit faire trois liaisons et qu'il a un doublet non liant, je ne vois pas l'intérêt d'hybrider sp3, puisque de toute façon les électrons sur l'orbitale s ne participeront pas à une liaison.

 

C'est comme ça que je me le représente, je sais pas si je suis très claire, et apparemment il y a un problème là-dedans ^^

[JulieMilas]

Ah oui, je vois où est ton problème ...

A vrai dire je ne sais pas vraiment comment t'expliquer autrement que la manière dont c'est dit dans le cours...

En gros l'orbitale s participe à la molécule totale (par le doublet dans le cas de l'azote).. Enfin regarde la diapo 133 de ton cours d'atomistique (pièce jointe)...

[Eve]

Ah oui d'accord, c'est juste ça en fait. J'ai du loupé cette diapo...

 

Merci beaucoup en tout cas !