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La liaison chimique La liaison chimique formation des molécules variation de l'énergie potentielle lorsque l'on fait varier la distance entre atomes d''hydrogène courtes distances interaction répulsive grandes distances interaction négligeable interaction

La liaison chimique formation des molécules variation de l'énergie potentielle lorsque l'on fait varier la distance entre atomes d''hydrogène courtes distances interaction répulsive grandes distances interaction négligeable interaction attractive Centre les deux atomes s'exercent des interaction attractives répulsives notamment interactions coulombiennes noyaux électrons à une certaine distance entre noyaux ces forces se compensent minimum d'énergie il se forme une liaison entre les atomes énergie du système somme des énergies potentielles des atomes création d'une molécule H CLiaison chimique modèle de Lewis La liaison entre les atomes est assurée par électrons qui attirent les noyaux et les maintiennent dans une position d'équilibre H -- -- H H H H--H pour la molécule de H distance d'équilibre entre noyaux r ? énergie de liaison E - kJ mol- - eV il faudra fournir eV à la molécule pour la dissocier La liaison est assurée par électrons mis en commun par les deux atomes leurs spins sont opposés Modèle simpliste description quantique de la molécule CDescription quantique de la liaison chimique orbitales moléculaires Même concept que pour les atomes les orbitales atomiques OA sont remplacées par les orbitales moléculaires OM chacune correspond à un état quantique d'un électron lié à noyaux comme pour les OA on ne peut avoir qu'un électron dans un état quantique OM contient au maximum électrons appariés formation d'une liaison entre deux atomes X et Y transformation de deux orbitales atomiques X et Y en deux orbitales moléculaires partagées pour résoudre le problème on utilise l'équation de Scrh? dinger comme pour les atomes Les solutions seront les orbitales moléculaires Problème on ne sait résoudre cette équation que pour électron Pour les systèmes plus complexes on utilise une résolution approximative la combinaison linéaire d'orbitales atomiques CMéthode LCAO Linear Combination of Atomic Orbitals Principe Les solutions ? de l'équation de Schr? dinger pour une molécule A-B sont des combinaisons linéaires des orbitales atomiques correspondant aux électrons de valence des atomes A et B séparés C A A ?C B B Les coe ?cients CA et CB doivent satisfaire à deux conditions l'énergie associée à la fonction d'onde doit être minimale la probabilité de trouver l'électron dans l'espace doit être égale à la fonction ? est normée comme les OA CLCAO molécule de H HA r HB appliquons la méthode aux orbitales ? SA et ? SB Les fonctions d'ondes de la molécule H s'écriront C A SA ?C B SB il y a deux solutions mathématiques à cette équation ? SA ? SB ? SA ?? SB OA OM n OA n OM on peut alors calculer les énergies associées à ces états et les tracer en fonction de r CE ? SA ? SB ? SA ?? SB E E passe par un minimum il y a une distance r pour laquelle l'édi ?ce est stable ? est liante E toujours supérieure à E pas de minimum pas de stabilisation ? est anti liante l'énergie d'un électron sur une orbitale liante est toujours à l'énergie du même électron dans l'atome