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Vidéo de question : Déterminer quelles orbitales atomiques se sont combinées pour former une orbitale moléculaire Chimie

Les liaisons moléculaires, les liaisons chimiques dans les molécules, sont formées à partir du chevauchement des orbitales atomiques. Quel chevauchement de deux orbitales atomiques est susceptible d’avoir formé l’orbitale moléculaire illustrée ?

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Transcription de vidéo

Les liaisons moléculaires, les liaisons chimiques dans les molécules, sont formées à partir du chevauchement des orbitales atomiques. Quel chevauchement de deux orbitales atomiques est susceptible d’avoir formé l’orbitale moléculaire illustrée ?

Les orbitales atomiques sont des fonctions mathématiques tridimensionnelles qui décrivent l’emplacement le plus probable d’un électron dans un atome. Cependant, le schéma qui nous est montré correspond à une orbitale moléculaire, et on nous dit qu’elle se forme à partir du chevauchement des orbitales atomiques. Les quatre orbitales dont on parle le plus fréquemment sont les orbitales s, les orbitales p, les orbitales d et les orbitales f. Les orbitales d et f ont plusieurs formes intéressantes, et nous savons que les orbitales s sont de forme sphérique et les orbitales p en forme d’haltère. Lorsque les orbitales atomiques se chevauchent et se combinent, elles forment des orbitales moléculaires. Les orbitales moléculaires sont des fonctions mathématiques qui décrivent l’emplacement et le comportement ondulatoire des électrons dans les molécules.

Il existe deux types généraux d’orbitales moléculaires : les orbitales moléculaires antiliantes et les orbitales moléculaires liantes. Les orbitales moléculaires liantes ont une énergie plus faible et participent à une liaison plus forte. Voici un exemple de la formation des orbitales moléculaires. Lorsque les orbitales atomiques de valence s de deux atomes, par exemple deux atomes d’hydrogène, se chevauchent et se combinent, une orbitale moléculaire antiliante 𝜎s de cette forme se forme, ainsi qu’une orbitale moléculaire liante 𝜎s. Cette orbitale 𝜎s est la liaison moléculaire entre deux atomes d’hydrogène dans H2. Nous ne sommes pas ici intéressés par les orbitales moléculaires antiliantes, alors effaçons ceci.

Notez que lorsque les orbitales de valence s se chevauchent et se combinent, elles produisent une orbitale moléculaire liante de cette forme. Cependant, on nous interroge ici sur cette forme, qui n’aurait pas pu être produite à partir du chevauchement de deux orbitales atomiques s. Lorsqu’une orbitale atomique de valence s et une orbitale atomique de valence p, par exemple, dans un atome d’hydrogène et un atome de fluor, respectivement, se chevauchent et se combinent, elles forment une orbitale moléculaire liante qui ressemble à ceci pour le fluorure d’hydrogène. Et lorsque des orbitales de valence p, par exemple, à partir de deux atomes de fluor, se chevauchent et se combinent de front, une orbitale moléculaire liante de cette forme est formée pour F2, la molécule de fluor diatomique. Remarquez que l’orbitale moléculaire donnée dans la question a la même forme.

Donc, quel chevauchement de deux orbitales atomiques est susceptible d’avoir formé l’orbitale moléculaire illustrée ? La réponse est deux orbitales p.

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