Diagramme d'orbitales moléculaires

Un diagramme d'orbitales moléculaires représente, selon leur énergie, les orbitales moléculaires constituées par combinaison linéaire des orbitales atomiques.



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Chimie quantique - Physique quantique

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Un diagramme d'orbitales moléculaires représente, selon leur énergie, les orbitales moléculaires constituées par combinaison linéaire des orbitales atomiques.


Donnons un exemple simple de construction de diagramme :

en commençant avec la molécule H2 on se rend compte qu'une fois liés les 2 électrons se logent sur une orbitale plus profonde que celles de chacun des atomes scindés. La réaction est exothermique, libère par conséquent de l'énergie et elle est plus stable ainsi faite. En contrepartie de cette paire liante on observe une orbitale moins énergétique que celles de chacun des atomes non liés, elles vont ensemble. Lorsque l'une prend naissance l'autre est là aussi, "au cas où" si j'ose dire.

Pour le dioxygène l'histoire se complique parce que les orbitales'2s'et'2p'ne sont pas organisées de la même manière. Mais en gros, les'2s'vont se combiner comme déjà dit, mais comme cette fois on dois caser 4 électrons (2 de chaque atome O) dans ces 2 orbitales, on n'a pas de complication à attendre de ce côté là, on aura 2 e sur l'orbitale basse et 2 sur l'orbitale anti-liante. Ce sont les niveaux qui seront appelés sigma u (en bas) et sigma g (en haut)

Pour le mélange des orbitales'2p'on a cette fois 6 e à caser. Les 3 orbitales envisageables sont appelées x, y et z, comme les axes du même nom.

Deux de ces axes (les 2pz, un de chaque atome O) vont former aussi un couple de niveaux, 1 liant et 1 fortement anti-liant, on les nomme aussi des sigmas, si on a nommés les précédents 2sigma, on nommeras ceux-là 3sigma.

les axes'2px'et'2py'vont former les niveaux Pi qui vont se loger entre les niveaux 3sigma. Pour cette molécule les niveaux Pix et Piy liants seront quasiment au même niveau, ils seront remplis en respectant la règle de Hund, autrement dit 2 à 2, on en prend un à droite et un à gauche jusqu'à ce qu'il n'en reste aucun.

Et voila c est terrminé.

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