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Orbitales moléculaires


Orbitales moléculaires, pas les orbites des planètes que nous trouvons dans le système solaire. On passe de dimensions gigantesques à microscopiques et on trouve des analogies fascinantes. Voyons maintenant ce qui se passe dans les atomes, comment les électrons «s'organisent» autour des noyaux d'une molécule. La orbitales moléculaires ont été conçus pour essayer de représenter au mieux i mystères de la nature concernant les atomes, molécules e réactions chimiques. Ils sont souvent utilisés en physique, en particulier en physique du solide, une matière dans laquelle une orbitale moléculaire représente le distribution spatiale des électrons dans une molécule.

Orbitales moléculaires: ce qu'elles sont

Ce concept a été introduit pour la première fois par deux scientifiques, Friedrich Hund et Robert S. Mulliken, nous sommes entre 1927 et 1928, qui ont représenté les orbitales moléculaires comme des fonctions d'onde dont le carré décrit le distribution de probabilité par rapport à la position de l'électron.

Pour obtenir ces fonctions d'onde, il faut partir deéquation d'onde qui décrit la molécule entière et dans la plupart des cas approximations pour obtenir une solution. L'approximation la plus fréquente consiste en écrire l'orbitale moléculaire comme une combinaison linéaire des orbitales atomiques d'atomes individuels. C'est la théorie des orbitales moléculaires.

Orbitales moléculaires: théorie

La théorie sert à décrire une sorte de technique qui vient déterminer le structure moleculaire avec une approximation utile pour comprendre ce qui se passe entre les molécules. Tout en sachant qu'il s'agit d'une approximation, si cela fonctionne, le il est utilisé pour procéder à l'étude. Dans le cas de la théorie des orbitales moléculaires, on suppose que les électrons ne sont pas affectés à des liaisons chimiques particulières, nous les traitons donc comme des objets en mouvement sous l'influence des noyaux au sein de la molécule entière.

Orbitales moléculaires: chimie

En chimie cette théorie est beaucoup utilisée, on calcule aussi leordre d'obligation qui est un indice de la force de la liaison elle-même et sert également à appliquer le théorie des liaisons de valence.

Imaginons une orbitale moléculaire comme grande orbitale impliquant deux ou plusieurs atomes joints par une liaison covalente, c'est comme si une fusion par superposition de deux orbitales atomiques se produisait. Selon la direction dans laquelle cela se produit chevauchement, les orbitales prennent des noms différents. Si vous êtes à la jonction des deux noyaux, lel'orbitale moléculaire est appelée σ (sigma); si nous sommes placés perpendiculairement à l'axe qui unit les deux noyaux, le«L’orbitale moléculaire est appelée π (pi).

Orbitales moléculaires: caractéristiques

En agissant par approximation, les règles et les lignes sont établies de sorte que l'approximation ne coïncide pas avec la confusion, ce qui invaliderait la théorie. Certaines fonctionnalités orbitales moléculaires doit avoir. Par exemple leur numéro il doit être égal au nombre d'orbitales atomiques contenues dans la combinaison linéaire à partir de laquelle elles sont faites.

La nombre d'orbitales moléculaires appartenant à la représentation d'un groupe est égal au nombre d'orbitales atomiques appartenant à cette représentation. Si alors la molécule possède symétries, les orbitales atomiques caractérisées par même énergie, sont regroupés en combinaisons linéaires appartenant au représentation du groupe de symétrie.

Quant à la manière dont les orbitales atomiques se mélangent les unes aux autres dans une représentation particulière, elles le font davantage si ils ont des niveaux d'énergie atomique proches.

Orbitales moléculaires: représentation

En plus des deux types d'orbitales moléculaires que nous avons déjà évoqués, celle indiquée par Lettre grecque sigma et celui indiqué par lettre grecque pi, il y en a un troisième qui porte le lettre delta en signe de reconnaissance.

C'est le type d'orbitale obtenu à partir de superposition de quatre lobes de deux orbitales atomiques. Dans ce cas, il y a deux plans nodaux situés entre les deux noyaux qui contractent cette liaison. Le delta se trouve par exemple dans le cas de quadruple liaison, lien important en chimie inorganique et qui caractérise des types particuliers de clusters.

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