Différence entre les orbitales hybrides et orbitales moléculaires

Différence principale - Orbitales hybrides vs orbitales moléculaires

Les orbitales sont des structures hypothétiques pouvant être remplies d'électrons. Selon différentes découvertes, les scientifiques ont proposé différentes formes pour ces orbitales. Il existe trois types principaux d'orbitales: les orbitales atomiques, les orbitales moléculaires et les orbitales hybrides. Les orbitales atomiques sont les orbitales hypothétiques situées autour du noyau d'un atome. Les orbitales moléculaires sont les orbitales hypothétiques formées lorsque deux atomes créent une liaison covalente entre eux. Les orbitales hybrides sont des orbitales hypothétiques formées par l'hybridation d'orbitales atomiques. La principale différence entre les orbitales hybrides et les orbitales moléculaires est que les orbitales hybrides sont formées par les interactions d'orbitales atomiques dans le même atome, tandis que les orbitales moléculaires sont formées par les interactions d'orbitales atomiques de deux atomes différents.

Zones clés couvertes

1. Que sont les orbitales hybrides?
      - Formation, formes et propriétés
2. Que sont les orbitales moléculaires?
      - Formation, formes et propriétés
3. Quelles sont les similitudes entre les orbitales hybrides et orbitales moléculaires
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre les orbitales hybrides et les orbitales moléculaires
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: orbitale moléculaire antibonding, orbitale atomique, orbitale moléculaire de liaison, hybridation, orbitale hybride, orbitale moléculaire

Que sont les orbitales hybrides?

Les orbitales hybrides sont des orbitales hypothétiques formées par le mélange d'orbitales atomiques dans le même atome afin de créer une liaison covalente. En d'autres termes, les orbitales atomiques d'un atome subissent une hybridation pour produire des orbitales appropriées pour la liaison chimique. Les orbitales atomiques se présentent sous les formes orbitale, orbitale, orbitale et orbitale. L'hybridation de deux orbitales ou plus formera une nouvelle orbitale hybride. Les orbitales hybrides sont nommées en fonction des orbitales atomiques qui subissent une hybridation. Quelques exemples sont donnés ci-dessous.

sp hybride orbitale

Ces orbitales sont formées lorsque l’une et l’autre orbitales sont mélangées. Les orbitales hybrides résultantes ont 50% de caractéristiques s et 50% de caractéristiques p. La disposition spatiale des orbitales sp est linéaire. Par conséquent, l’angle de liaison entre ces orbitales est de 180^oC. Les atomes qui subissent une hybridation sp ont 2 orbitales p vides.

sp² Orbital hybride

Ces orbitales sont formées quand une orbitale et deux orbitales sont hybridées. Les orbitales hybrides résultantes ont environ 33% de caractères s et environ 66% de p caractères. La disposition spatiale de ces orbitales est planaire trigonale. Par conséquent, l’angle de liaison entre ces orbitales est de 120^oC. Les atomes qui subissent cette hybridation ont 1 orbitale p vide.

sp³ Orbital

Ces orbitales sont formées lors de l’hybridation d’une orbitale et de 3 p. Les orbitales hybrides résultantes ont environ 25% de caractères s et environ 75% de p caractères. La disposition spatiale de ces orbitales est tétraédrique. Par conséquent, l’angle de liaison entre ces orbitales est de 109,5.^oC. Les atomes qui subissent cette hybridation n'ont pas d'orbitales p vides.

sp³ré¹ Orbital

Ces orbitales sont formées lors de l’hybridation d’une orbitale, de trois orbitales et d’une orbitale. La disposition spatiale de ces orbitales est planaire trigonale. Les atomes qui subissent cette hybridation ont 4 orbitales d vides.

Figure 1: sp³ hybridation de H₂O molécule

L'image ci-dessus montre l'hybridation des orbitales atomiques de la molécule d'oxygène afin de former deux liaisons covalentes avec deux atomes d'hydrogène..

Que sont les orbitales moléculaires?

Les orbitales moléculaires sont des orbitales hypothétiques formées par le mélange (chevauchement) d'orbitales atomiques d'atomes différents. Cela se produit lorsqu'une liaison covalente est formée entre deux atomes. Par exemple, si une liaison covalente est formée entre les atomes A et B, les orbitales atomiques ayant la symétrie correcte seront mélangées pour former une orbitale moléculaire. Par conséquent, les orbitales moléculaires sont les régions où la plupart des électrons de liaison se trouvent entre deux atomes. On trouve deux types d’orbitales moléculaires: les orbitales de liaison et les orbitales de liaison..

Collage des orbitales moléculaires

Ces orbitales ont moins d’énergie que les orbitales atomiques qui subissent la formation de l’orbite moléculaire. Par conséquent, ces orbitales sont stables. La paire d’électrons de liaison peut être trouvée dans cette orbitale.

Orbitales Moléculaires Antibonding

Ces orbitales ont une énergie plus élevée que les orbitales atomiques et les orbitales moléculaires de liaison. Par conséquent, ils sont moins stables. La plupart du temps, ces orbitales sont vides.

Figure 2: Diagramme orbital moléculaire de O₂ Molécule

L'image ci-dessus montre le diagramme orbital moléculaire de l'oxygène diatomique. Le symbole "σ" indique une orbitale moléculaire à liaison sigma et "σ *" indique une orbitale anti- liaison.

Similitudes entre les orbitales hybrides et orbitales moléculaires

• Des orbitales hybrides et des orbitales moléculaires se forment en raison du mélange d'orbitales atomiques.
• Les deux types d’orbites indiquent l’emplacement le plus probable de la paire d’électrons de liaison.

Différence entre les orbitales hybrides et orbitales moléculaires

Définition

Orbitales hybrides: Les orbitales hybrides sont des orbitales hypothétiques formées par le mélange d’orbites atomiques dans le même atome afin de créer une liaison covalente..

Orbitales moléculaires: Les orbitales moléculaires sont des orbitales hypothétiques formées par le mélange (chevauchement) d'orbitales atomiques de différents atomes..

Les atomes

Orbitales hybrides:  Les orbitales hybrides sont formées dans le même atome.

Orbitales moléculaires:  Les orbitales moléculaires se forment entre deux atomes.

Orbital antibonding

Orbitales hybrides:  Les orbitales hybrides ne donnent pas d’informations sur les orbitales.

Orbitales moléculaires: Les orbitales moléculaires donnent des informations sur les orbitales.

Conclusion

Les orbitales hybrides et les orbitales moléculaires sont des orbitales hypothétiques montrant l'emplacement le plus probable des électrons dans les atomes ou entre les atomes. Ils sont très importants pour prédire la forme d’une molécule. La principale différence entre les orbitales hybrides et les orbitales moléculaires est que les orbitales hybrides sont formées par les interactions d'orbitales atomiques dans le même atome, tandis que les orbitales moléculaires sont formées par les interactions d'orbitales atomiques de deux atomes différents..

Références:

1. Libretexts. “Hybrid Orbitals.” Chimie LibreTexts. Libretexts, 21 juillet 2016. Web. Disponible ici. 14 août 2017. 
2. Libretexts. “Comment construire des orbitales moléculaires.” Chimie LibreTexts. Libretexts, 21 juillet 2016. Web. Disponible ici. 14 août 2017. 

Courtoisie d'image:

1. “Hybridation Sp3 de H2O” de Holmescallas - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. «Diagramme des orbitales de la molécule d’oxygène», par Anthony. Sebastian - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia