LIAISONS CHIMIQUESLiaison et classification

Classification structurale des molécules

La notion d'hybridation permet une classification rationnelle des divers types structuraux. On se bornera aux plus simples.

Hybridation sp3

L'hybridation sp₃ se rencontre en particulier avec les éléments de la seconde ligne de la classification périodique. Ces atomes, ayant à leur disposition une orbitale s et trois orbitales p, on pourra, à partir de celles-ci, former quatre hybrides, si bien qu'au maximum ces atomes pourront se lier à quatre atomes. Le cas le plus simple est celui du carbone, qui possède quatre électrons périphériques, c'est-à-dire que chaque orbitale a à sa disposition un électron qui sera susceptible de se lier à un électron de l'atome qui lui sera offert, formant ainsi une paire assurant une liaison, par exemple, dans le méthane (CH₄), où l'hybridation est sp₃, symétrique à cause de l'équivalence des atomes d'hydrogène.

Si le nombre d'électrons périphériques est supérieur à quatre, il y aura nécessairement formation de paires d'électrons non liants, localisées sur des orbitales hybrides, abaissant d'autant le nombre de liaisons. Ainsi, pour l'azote, qui possède cinq électrons périphériques, on aura une paire et trois liaisons, comme dans l'ammoniac (NH₃) ; pour l'oxygène, deux paires et deux liaisons (OH₂) ; pour le fluor, trois paires et une liaison (FH).

Les paires libres peuvent fixer un proton H⁺ qui ne possède aucun électron, formant ainsi une liaison NH₃ + H⁺ → NH₄⁺, l'ion ammonium, symétrique, a une structure analogue à celle du méthane. Avec l'eau, on obtient de même l'ion OH₃⁺ de structure analogue à celle de l'ammoniac.

Ces phénomènes avaient donné lieu jadis à l'introduction d'un mode de liaison spécial, la liaison semi-polaire, qui était notée, par exemple, H₃N → H⁺. Une telle représentation est à rejeter, car elle laisserait croire qu'une des quatre liaisons NH est différente des autres. D'autre part, le mécanisme de formation de cette liai [...]

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