Géométrie moléculaire et orbitales

Oui, encore un sujet :)

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Bonjour à tous,

Puisque jamais deux sans trois, je vous soumets à nouveau une question en chimie ;) . Encore une fois, il s'agit d'un problème basique1 que j'ai du mal à résoudre. Mais rentrons dans le vif du sujet.
On présente la molécule suivante :

Molécule de DCC

Le sujet affirme que les doublets non-liants des atomes d'azote sont perpendiculaires et, là, je en comprends pas comment on peut le constater. Plus généralement, comment peut-on identifier la géométrie d'une molécule à partir des types orbitalaires ?

Pour le moment, voici jusqu'où va mon raisonnement : avec un doublet non-liant et deux atomes voisins, les azotes sont hybridés sp2. Ces atomes ont donc 3 orbitales sp2 et 1 orbitale p : le doublet non-liant est donc dans une orbitale sp2, puisque la p est impliquée dans la liaison avec C. D'autre part, l'hybridation sp2 renseigne sur la géométrie : les liaisons de l'azote adopteraient donc une disposition trigonale plane.
Mais ça ne me dit pas pourquoi les doublets sont perpendiculaires.

Bref, merci d'avance pour vos réponses,
Dwayn

  1. au sens commun du terme, hein. ↩

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Je dis peut-être des bétises, mais tes 2 liaisons $\pi$ entre le C et les N sont obligatoirement à 90°, non ? Parce que là, à priori, t'as un carbone hybridé $sp$, aka deux orbitales $p$ qui sont perpendiculaires (comme dans $\ce{H-C#C-H}$), alors que ton azote est bien hybridé $sp^2$, donc une géométrie trigonale plan, avec l'orbitale $p$ perpendiculaire au plan formé par les 3 autres. Du coup, peu importe de quel coté tu met la paire libre de l'azote, elle sont forcément perpendiculaire.

J'essayerai de faire des dessins tantôt si t'as du mal à visualiser.

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Hum, j'avais oublié de penser au carbone :euh: . En tout cas, ton message éclaircit pas mal la chose. Mais je n'arrive pas à intégrer pourquoi les orbitales p devraient être perpendiculaires.

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Mais je n'arrive pas à intégrer pourquoi les orbitales p devraient être perpendiculaires.

Le carbone central a deux orbitales $p$ libres. Une va former une double liaison avec l'azote de droite, l'autre avec l'azote de gauche. Si on prend comme axe $z$ l'axe $N=C=N$, les orbitales $p$ disponibles sont la $p_x$ et la $p_y$, qui sont orthogonales. La forme des liaisons $\pi$ (liaisons doubles) impose alors aux orbitales $p$ des azotes de s'aligner avec les orbitales du carbone, ce qui donne les deux liaisons $\pi$ orthogonales.

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ah, je vois, merci de ton indication. Donc ça signifie qu'à chaque orbitale électronique correspond un axe donné ?

Dwayn

Toutafé. D'ailleurs, sans hybridation, il y a 3 orbitales $p$, la $p_x$, la $p_y$ et la $p_z$. L'hybridation, c'est jamais "que" dire qu'une $sp^3$, c'est une combinaison linéaire entre la $2s$ du carbone et ces 3 $2p$, etc.

EDIT: perpendiculaires comme ça :

Issus d'ici

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