SILICIUM

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Dérivés organiques

Généralités

En raison de sa structure électronique 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p2, 3d0, le silicium se situe juste sous le carbone dans la classification périodique. Il est normalement tétravalent, mais la spécificité du silicium entraîne des différences importantes entre la chimie organosilicique et la chimie organique. Ainsi :

– Le silicium est nettement plus volumineux que le carbone (rayons atomiques en nanomètres [nm] : C, 0,091 ; Si, 0,132), ce qui entraîne que les liaisons impliquant le silicium sont comparativement plus longues que celles qui impliquent le carbone. Exemples (nm) : C−H, 0,109 ; Si−H, 0,148 ; C−C, 0,154 ; C−Si, 0,189 ; Si−Si, 0,234 ; C−O, 0,141 ; Si−O, 0,163, les valeurs pouvant légèrement varier avec la nature des produits considérés. De ce fait, le recouvrement π est faible et, alors que l'état d'hybridation sp2 ou sp est commun en chimie du carbone, les dérivés possédant un silicium triplement lié n'existent pas, et les composés à silicium doublement lié, stables à température ambiante, sont très peu nombreux et nécessitent une protection de la double liaison par des groupes encombrants. Il existe quelques composés à double liaison Si=C, Si=N, Si=Si, Si=P... mais pas de double liaison Si=O. Notons, dans le domaine des basses valences, la possibilité de formation des silylènes 〉 Si :.

– Le silicium possède des orbitales vacantes 3d : les orbitales dxy, dxz, dyz favorables à l'établissement de liaisons π déjà évoquées et les orbitales d(x2−y2) et surtout dz2 favorisant l'établissement de liaisons σ et autorisant la penta- et l'hexacoordination de l'atome de silicium. Le silicium n'est plus alors tétraédrique, mais la structure est de type bipyramide trigonale pour les composés pentacoordinés, par exemple SiCl4,N(C2H5)3 ou les silatranes aux propriétés biologiques importantes, ou de type octaédrique pour les composés hexacoordinés, par exemple K2SiF6 ou SiF4,2N(CH3)3. Les orbitales 3d du silicium ont été invoquées pour expliquer la planéité de l'azote lorsqu'il est lié à trois atomes de silicium (interaction [p→d]π), pour contribuer [...]


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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, professeur de chimie à l'université de Bordeaux-I, membre de l'Institut
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire de chimie organique et organométallique de l'université Bordeaux-I

Classification


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Voir aussi

Pour citer l’article

Michel POUCHARD, Jacques DUNOGUÈS, « SILICIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/silicium/