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PHYSICO-CHIMIEdes MATERIAUX : 

PHYSICO-CHIMIEdes MATERIAUX Bruno Toulouse 2008-2009 09/05/2009 1 Louis de Broglie

Les Molécules : 

Les Molécules 1 - Les Molécules diatomiques Molécule H2 Autres molécules symétriques Molécules non symétriques 2 – Les molécules poly atomiques Orbitales moléculaires localisées Hybridation Liaisons multiples 3 – La géométrie des molécules Longueur des liaisons Orientation des liaisons 09/05/2009 2 Louis de Broglie

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques La molécule H2 Dans le modèle ondulatoire la mise en commun d’un doublet d’électron se complète par celle de recouvrement de deux orbitales atomiques (OA) pour donner une orbitale moléculaire (OM). Les OM sont solutions de l’équation de SCHRÖDINGER mais on a recourt à des approximations. La plus simple est la méthode LCAO Linear combinaison Atomic Orbital qui s’applique très bien à H2 09/05/2009 Louis de Broglie 3

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques La molécule H2 Deux types d’orbitale 09/05/2009 Louis de Broglie 4

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques 09/05/2009 Louis de Broglie 5

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques 09/05/2009 Louis de Broglie 6

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques 09/05/2009 Louis de Broglie 7

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Autres molécules Quand les éléments possèdent des électrons s et p sur leurs couches externes 2 règles limitent le nombre de possibilité de combinaison d’OA Seules les OA d’énergie peu différente peuvent former des OM Les OM doivent conserver les éléments de symétrie des OA. 3 combinaisons OA sont possibles s-s, s-p, p-p 09/05/2009 Louis de Broglie 8

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Conservation de la symétrie axiale 09/05/2009 Louis de Broglie 9

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Conservation de la symétrie de réflexion 09/05/2009 Louis de Broglie 10

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Exemple le difluor 09/05/2009 Louis de Broglie 11

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Molécules diatomiques non symétriques La description de l’état de liaison repose sur le même principe mais ne présente plus la même symétrie. Seules les OA des 2 atomes ne sont pas forcément du même type Et les niveaux d’énergie peuvent être différents 09/05/2009 Louis de Broglie 12

1 – Molécules diatomiques : 

1 – Molécules diatomiques Exemple le FH Fluorure d’hydrogène 09/05/2009 Louis de Broglie 13

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Orbitales moléculaires localisées 09/05/2009 Louis de Broglie 14

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Hybridation 09/05/2009 Louis de Broglie 15

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Liaisons multiples La théorie des OM complétée par l’hybridation permet une description des liaisons multiples qui rend bien compte des faits expérimentaux L’éthylène possède une liaison double L’acéthylène possède une liaison triple 09/05/2009 Louis de Broglie 16

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Éthylène C2H4 09/05/2009 Louis de Broglie 17

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Acéthylène C2H2 09/05/2009 Louis de Broglie 18

2 – Molécules polyatomiques : 

2 – Molécules polyatomiques Benzène C6H6 09/05/2009 Louis de Broglie 19

3 – Géométrie des molécules : 

3 – Géométrie des molécules Longueur des liaisons 09/05/2009 Louis de Broglie 20

3 – Géométrie des molécules : 

3 – Géométrie des molécules Orientation des liaisons Si la molécule est formée d’un atome central auquel tous les autres sont directement liés, l’orientation des liaisons issues de cet atome central, suffit à déterminer la géométrie de la molécule Il est possible de prévoir l’orientation des liaisons en appliquant les règles de GILLESPIE. Tous les doublets liants et non-liants de la couche externe se repoussent mutuellement et se localisent sur une sphère dans des positions qui minimisent ces forces de répulsion. 09/05/2009 Louis de Broglie 21

3 – Géométrie des molécules : 

3 – Géométrie des molécules Orientation des liaisons 09/05/2009 Louis de Broglie 22

3 – Géométrie des molécules : 

3 – Géométrie des molécules Orientation des liaisons 09/05/2009 Louis de Broglie 23

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