Passer au contenu principal

Hybridation sp3

Imaginons que l'on combine 1 orbitale s avec trois orbitales p pour créer 4 orbitales hybrides. Ces dernières ressembleraient à des altères déformées. Les 4 orbitales hybrides obtenues sont appelées orbitales sp3 car elles résultent de la combinaison de 1 orbitale s et de 3 orbitales p.

Il est important de remarquer que le nombre d'orbitales hybrides obtenues est égal au nombre d'orbitales atomiques combinées. De plus la géométrie moléculaire est déterminée par la forme et l'orientation des orbitales hybrides autour de l'atome central. En effet, les 4 orbitales sp3 sont identiques et pointent vers le sommet d'un tétraèdre centré sur l'atome de carbone. L'angle entre deux orbitales sp3 est de 109,5°.

Dans l'atome de carbone, les 4 électrons de valence se répartissent dans 4 orbitales hybrides sp3. Lors de la formation des liaisons covalentes entre l'atome de carbone et les atomes d'hydrogène, il y a recouvrement entre chacune des orbitales sp3 du carbone et l'orbitale 1s de chaque atome d'hydrogène. Le recouvrement ayant lieu selon l'axe internucléaire, les liaisons C−H sont de type sigma. L'hybridation sp3 permet de rendre compte de la géométrie tétraédrique autour du carbone.

L'hybridation sp3 permet aussi d'interpréter la structure de molécules inorganiques telles que NH3, H2O, H2S, ... Elle aboutit à une représentation de ces molécules semblable à celle s'appuyant sur la théorie de la Répulsion des Paires Electroniques de la Couche de Valence (RPECV) de Gillespie présentée dans le module "Géométrie moléculaire" et plus haut dans la section C.