Hybridation géométrie à champs faible et champs fort (complexes metalliques)

[Doode]

Bonjour, il y a une partie dans le cours que je ne comprends pas. 
 
On est d'accords que champs faible les cases quantiques de l'orbitale d sont éloignées, et donc le spin est moins fort.
 
Ceci étant dit, comment peut-on déduire quelle sera l'hybridation des orbitales entre le Fe et H20 dans le complexe [Fe(H20)6]2+ ? On a le choix entre d2sp3 et sp3d2 pour octaédrique, sp3 pour tétraédrique et dsp2 pour plan-carré. On exclut sp3 parce que Z=26 ce qui fait "1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8" et là comment savoir quelle hybridation on a entre le Fe et l'eau ?
 
Comment savoir avec les e- de valence quelle hybridation entre d2sp3 sp3d2 et dsp2 on peut avoir ? 
 
Merci 

[Lina1998]

Salut ! Déjà ya plusieurs erreurs dans ce que tu dis !! Attention quand tu apprends tes cours à BIEN les apprendre, fais toi des mémos si t'as du mal à associer les choses comme moi, mais surtout n'apprends pas bêtement mais essaie de COMPRENDRE



1) Un ligand a champ FAIBLE va provoquer un champ qui sera donc FAIBLE alors soyons logique, tu penses que le niveau d'énergie depislon et dgamma du métal seront éloignés ou pas ??


Forcément vu que le champ électrique est FAIBLE alors y'aura pas une grosse séparation entre les 2 niveaux d'énergie, et du coup les électrons pourront remplir TOUTES les cases quantiques 1 fois chacune (donc on met une flèche (= 1electrons) dans chaque case des DEUX niveaux (depsilon et dgamma) avant de venir remplir une 2eme fois les cases quantiques (= orbitales)


Du coup on a tendance à avoir un spin FORT (c'est relatif en faites, c'est en comparaison d'un ligand à champ fort pour lequel on aura un spin moins fort donc faible)



2) ensuite toi tu dis que ya une hybridation entre les orbitales du métal et celle du ligand mais NOOOONNN


L'hybridation c'est entre les orbitales fu METAL et seulement du métal !!! C'est le métal qui doit recevoir les doublets électroniques venant des ligands, pq il prendrait des orbitales du ligand ?? Je sais même pas si c'est possible

[Doode]

Merci pour ce rappel de cours je comprends mieux à présent 
 
Par contre, tu as écrit "1s 2s 2p 3s 3p 4s 4d" mais c'est 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p .. Non ? (j'ai rajouté 3d et modifié 4d en 4p)
 
Très clair pour l'hybridation, j'ai tout compris sauf la fin quand tu dis "- là t'as pas le choix ça fera donc sp3d2" pourquoi ?
--> Quelle orbitale le métal hybride-t-il ? Il rajoute 6 doublets non liant sur ses couches 4s et 4p (ça fait 4s2 4p4) et donc ? Comment on nomme une hybridation ? 
 
Egalement tu fais tout le raisonnement en disant "imaginons qu'il est à champs faible", mais on sait pas c'est pas écrit dans l'énoncé 
 
Merci de prendre le temps de me répondre, je veux pas te faire réciter tout le cours non plus, si je mélange tout dis le moi je retourne lire mon cours 

[Lina1998]

<blockquote class="ipsBlockquote" data-author="Doode" data-cid="83711" data-time="1535225945">
Merci pour ce rappel de cours je comprends mieux à présent


Par contre, tu as écrit "1s 2s 2p 3s 3p 4s 4d" mais c'est 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p .. Non ? (j'ai rajouté 3d et modifié 4d en 4p)


Très clair pour l'hybridation, j'ai tout compris sauf la fin quand tu dis "- là t'as pas le choix ça fera donc sp3d2" pourquoi ?
--> Quelle orbitale le métal hybride-t-il ? Il rajoute 6 doublets non liant sur ses couches 4s et 4p (ça fait 4s2 4p4) et donc ? Comment on nomme une hybridation ?


Egalement tu fais tout le raisonnement en disant "imaginons qu'il est à champs faible", mais on sait pas c'est pas écrit dans l'énoncé


Merci de prendre le temps de me répondre, je veux pas te faire réciter tout le cours non plus, si je mélange tout dis le moi je retourne lire mon cours </blockquote>Aarf dsl petite erreur c'est 4s 3d !!!! (J'ai corrigé va voir ! Je sais que l'ordre c'est 1,2,3,4 mai c'est normal !! C'est parce que ya inversion justement ! Quand tu remplis tu remplis pas les couches en ordre, c'est bizarre mais c'est comme ça)



Et quand je t'ai dit "là ya pas le choix" je veux dire que t'as jms le choix en faites xD il faut 6 orbitales là, donc tu peux faire que ce type d'hybridation, tu pas faire sp3 parce que là ça te ferait que 4 orbitales et pas 6



Une hybridation c'est juste une association en faites, c'est à dire qu'on va "coudre des orbitales qui ne font pas partie du même niveau d'énergie (ici 4s 4p et 4d) pour qu'elles soient toutes au même niveau" tu vois ?


Et attention un doublet c'est DEUX électrons !! Une orbitales contient max 2 électrons, on te dit 6 doublets c'est 6 orbitales ! (Soit 12electrons)



Si tu parles du diapo que j'ai fait normalement je précise que H2O est un ligand à champ faible, j'ai marqué "cas 1: h2O est un ligand à champ faible" et je te le dis pour H2O le prof précisera tjrs si c'est un ligand à champ faible ou fort (en tout cas si t'as besoin de le savoir pour répondre à l'item)

C'est parce que lui c'est un ligand qui peut être à champ faible ou alors là tu peux pas savoir, alors que d'autres ligands seront tjrs à champ faibles (les Halogènes) et d'autres tjrs à champ fort (regarde le diapo, là je m'en souviens plus dsl)

[Doode]

Oui ! moi aussi j'ai fait une erreur, j'ai trouvé une image qui explique bien https://www.aclg.ulg.ac.be/Create/ConfigurationElectronique_CG/images/pic007.jpg
 
D'accord ok je viens de comprends énormément de choses la   Merciiiiiiii
 
 
Dernier truc ducoup : Comment on sait que sp3 ça fait 4 orbitales ? C'est à savoir ou c'est logique ? Parce que logiquement moi je dirai S c'est 2 cases, et P 3 cases, ça fait 5 cases si on les hybride non ? Donc 5 orbitales, pas 4
J'ai l'impression d'avoir dit une grosse bétise la 

[Lina1998]

[quote="Doode"]
Oui ! moi aussi j'ai fait une erreur, j'ai trouvé une image qui explique bien https://www.aclg.ulg.ac.be/Create/ConfigurationElectronique_CG/images/pic007.jpg
 
D'accord ok je viens de comprends énormément de choses la   Merciiiiiiii
 
 
Dernier truc ducoup : Comment on sait que sp3 ça fait 4 orbitales ? C'est à savoir ou c'est logique ? Parce que logiquement moi je dirai S c'est 2 cases, et P 3 cases, ça fait 5 cases si on les hybride non ? Donc 5 orbitales, pas 4
J'ai l'impression d'avoir dit une grosse bétise la 
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Ok mtn je suis sûr de moi t'es pas venu à la PR et t'es pas en train d'apprendre sur les diapos de la PR x) parce que cette image je l'avais aussi mise dans ma partie du diapo aha
 
bref tu t'embrouilles bcp, t'as du mal à voir les choses globalement, essaie de regarder le diapo quand même parce que ya surement bcp de réponses à tes questions, 
 
la sous couche s contient UNE ORBITALE (c'est une case!) , chaque orbitale contient au maximum DEUX électrons (c à d 2 flèches)
la sous couche p contient TROIS ORBITALES (3 cases quantiques), 6 électrons max
la sous couche d contient CINQ ORBITALES (5 cases) donc max 10 électrons
 
la notation des configuration électronique c'est ça:  nS^X nP^X etc     n= nombre quantique  et     x= nombre d'électrons       ex: 1S²    2s²   2p⁵
 
la notation lors d'une hybridation:        S^X P^X  D^X       avec   x= nombre de CASES QUANTIQUES qu'on a pris      ex: sp³d²     ça veut dire ici qu'on a pris une orbitale s (le max, on note pas s¹ pcq ça sert à rien), 3 orbitales p (le max)   et 2 orbitales  d (sur les 5 qu'il yavait, donc en laisse 3 parce qu'on a pas besoin pour l'hybridation )

[Doode]

D'aaaaaccord ! Tout est clair maintenant, merci beaucoup pour ces réponses 

[Lina1998]

[quote="Doode"]
D'aaaaaccord ! Tout est clair maintenant, merci beaucoup pour ces réponses 
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Super, de rien si t'as d'autres questions n'hésite pas

[Doode]

Ah tout compte fait j'en ai une autre ! Tant qu'on y est ..
Quelle est la différence entre d3sp2 et sp3d2 ?

[camomiz]

[quote="Doode"]
Ah tout compte fait j'en ai une autre ! Tant qu'on y est ..
Quelle est la différence entre d3sp2 et sp3d2 ?
[/quote]
Regarde dans ton poly l'exemple du complexe métallique [Fe(H₂O)₆]²⁺ , quand tu as un ligand à champ fort tu auras du d²sp³, et quand tu as un champ faible tu as du sp³d².
 
- CHAMP FORT -> d²sp³
Avec l'exemple du poly, tu vois que tu es supposé faire 6 liaisons (donc avoir 6 cases avec un seul doublet libre chacune), or ce n'est pas le cas. Quand tu regardes ton schéma, tu vois que les 6 doublets sont dans les cases 3dε, car étant donné que c'est un ligand à champ fort, les doublets "n'arrivent pas à monter plus haut", c'est à dire au niveau des 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font].
C'est là qu'on va avoir hybridation. Si tu veux, dis toi que tes 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font], tes 4s et tes 4p ont une énergie à peu près similaire (ils sont quasiment sur la même ligne sur le schéma) ; l'hybridation va faire qu'on va regrouper en une seule et même orbitale, tes cases de 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font] et de 4s 4p pour faire une grosse orbitale d²sp³ (soit en réalité, 3d²4sp³) : tes 6 doublets qui étaient en 3dε vont monter pour remplir une par une, les cases de 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font], 4s et 4p. On aura donc 6 cases contenant chacune un seul doublet, et permettant de faire les 6 liaisons dont on a besoin !
 

Capture d’écran 2018-08-25 à 23.45.35.png

 
 
- CHAMP FAIBLE -> sp³d²
Ici même principe, tu vois que tu es supposé faire 6 liaisons (donc avoir 6 cases avec un seul doublet libre chacune), or ce n'est pas le cas. Quand tu regardes ton schéma, tu vois que les 6 doublets sont dans les cases 3dε et 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font] (ici le champ est faible, donc les doublets ont eu la force de monter sur les deux niveaux si tu veux), mais malgré ça, tu ne peux toujours pas faire 6 liaisons.
Alors pareil, c'est ici qu'on va avoir l'hybridation. Ici tu as déjà tous tes 3d qui sont remplis (epsilon et gamma), alors pour hybrider, tu vas devoir tout commencer en 4s (puis 4p et 4d, car tes 3d ne sont pas disponibles je te rappelle). Sur le schéma, tu vois qu'on va former une grosse orbitale grâce à la 4s, les trois 4p et deux 4d (il restera donc trois orbitales 4d libres), pour former une seule orbitale sp³d² (soit en réalité 4sp³d²). Tes 6 doublets qui étaient partagés entre les 3dε et les 3d[font=arial, sans-serif;font-size:small]γ[/font] vont se décaler en 4s 4p et 4d (qui ont des énergies à peu près similaires) : tu as donc 6 cases contenant chacune un seul doublet, et permettant de faire les 6 liaisons dont on a besoin !
 

Capture d’écran 2018-08-25 à 23.50.40.png

 
 
Expliquer comme ça à l'écrit c'est assez chaud, si tu veux viens me voir à la fac et je t'expliquerai en live avec des schémas pour le remplissage des orbitales