Liaisons entre atomes

[invite7553e94d]

Bonjour bonjour ...
J'ai toujours été passionné par les sciences de la matières, mais je me suis orienté ailleurs

En parcourant un cours de biochimie, je me suis souvenu qu'il exustait des liaisons hydrogène dont me parlait ma prof de bio au lycée. J'ai tenté de comprendre que quoi il s'agissait en faisant un rapprochement avec les liaisons covalantes que je comprenais ... enfin que je croyais comprendre. Pourquoi, mais pourquoi donc les électons ont cette tendance si humaine de s'accoupler ? Et qu'est-ce donc que cette liaison hydrogène ? Quelles forces sont en jeu ? ...

Je vous remercie d'éclairer ma lanterne sur ce vaste sujet.
Curieusement,
prgasp77

Edit : 512 messages, ça se fête

[Seirios]

Bonjour,

C'est en rapport avec la polarité des molécules : celles-ci se disposent de manière à ce que des liaisons électrostatiques se forment entre les pôles des molécules. Voici un document sur le sujet

[invite7553e94d]

Merci pour ta réponse rapide. En effet, le pourquoi de la liaison hydrogène est assez simple, mais qu'en est-il des liaisons covalentes ?

Merci.

[Gilgamesh]

Merci pour ta réponse rapide. En effet, le pourquoi de la liaison hydrogène est assez simple, mais qu'en est-il des liaisons covalentes ?

Merci.

Dans la liaison covalente, les atomes mettent en commun leurs électron sur la dernière couche (dite de valence, d'où covalent) de façon à la compléter. Dans H2O, il manque 1 électron à l'Hydrogène pour compléter sa couche s (qui ne peut contenir que 2 électron) et il en manque 2 à l'Oxygène pour attendre 8 électrons. Chaque atome dans cette configuration est plus stable.

a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

on peut aller jusqu'a parler des orbitales moléculaires. lors de la formation d'une liaison, les orbitales atomiques se recouvrent et forment des orbitales moléculaires. en partant de 2 orbitales atomiques contenant chacune un electron et ayant des energie proches, on forme deux orbitales moléculaire, une plus basse et une autre plus haute que les deux orbitales atomique de départ. Les deux electrons vont se placer dans l'orbitale moléculaire plus basse et l'energie du système sera donc plus basse que celle des deux atomes séparer: la liaison est stable.

m@ch3

[invite7ce6aa19]

Bonjour bonjour ...
J'ai toujours été passionné par les sciences de la matières, mais je me suis orienté ailleurs

En parcourant un cours de biochimie, je me suis souvenu qu'il exustait des liaisons hydrogène dont me parlait ma prof de bio au lycée. J'ai tenté de comprendre que quoi il s'agissait en faisant un rapprochement avec les liaisons covalantes que je comprenais ... enfin que je croyais comprendre. Pourquoi, mais pourquoi donc les électons ont cette tendance si humaine de s'accoupler ? Et qu'est-ce donc que cette liaison hydrogène ? Quelles forces sont en jeu ? ...

Je vous remercie d'éclairer ma lanterne sur ce vaste sujet.
Curieusement,
prgasp77

Edit : 512 messages, ça se fête

Tu poses là une question apparamment anodine. Dans le langage des physiciens c'est assez complexe, mieux vaut abordé le point de vue simplificateur des chimistes qui fonctionne bien à l'intuition.
.
Prenons l'exemple de 2 molécules qui forment une liaison dite hydrogène.
.
H2O avec NH3

La liaison hydrogène se fait entre un hydrogène de H2O et l'atome d'azote de NH3.
.
Pour expliquer cela le chimiste dit qu' il y a une charge résiduelle positive sur le H de H2O (parceque l'oxygéne tend à s'approprier les électrons). Pour l'azote c''est la même chose et il récupère une charge résiduelle négative.
.
Ainsi l'hydrogène légerement positif va attirer l'azote légérement négatif. c'est çà la liaison hydrogène.

D'ailleurs le dessin serait:

. HOH....NH3

Le pointillé représentant la liaison hydrogène.

[invite54194f1c]

Tu poses là une question apparamment anodine. Dans le langage des physiciens c'est assez complexe, mieux vaut abordé le point de vue simplificateur des chimistes qui fonctionne bien à l'intuition.

exceptionnel
(je ne peux pas m'empêcher de sourire devant cette fine analyse ; sans vouloir entrer dans des polémiques..)

effectivement, vue comme ca c'est simplificateur ; mais c'est ce qu'on raconte aux jeunes généralement , niveaux < licence ... ensuite on ajoute quelques détails arrivé en maitrise, pour garder la face.


prgasp77 : personnellement, je ne comprends pas bien, tu veux une explication sur la liaison hydrogène ou la covalente, finalement?
(juste pour l'info : non, elles ne sont pas de la même nature)

[invite7ce6aa19]

effectivement, vue comme ca c'est simplificateur ; mais c'est ce qu'on raconte aux jeunes généralement , niveaux < licence ... ensuite on ajoute quelques détails arrivé en maitrise, pour garder la face.

.
Justement très interessant. Peux-tu m'expliquer ce que l'on explique en maitrise (physique ou chimie?), Cela m'intéresse beaucoup.

[invitebeb55539]

Salut.

Le cas de l'hydrogène est connu parce qu'il est peu spécial. Un hydrogène quand est lié avec un oxydant, c'est à dire un atome qui attire fortement les électrons de son coté, va avoir son électron localisé entre les deux noyaux engagés dans la liaison. Ce qui fait qu'il se retrouve à nu en grande partie car il n'a pas d'autres électrons pour l'habiller. Il devient ainsi très séduisant pour les nuages électroniques voisins.

Cette mise à nue de l'hydrogène est responsable du pouvoir solvant de l'eau, de la stabilité de l'ADN, des protéines etc

Bonne continuation.

[invite7553e94d]

Bonsoir. merci pour toutes vos réponses.

Les deux electrons vont se placer dans l'orbitale moléculaire plus basse et l'energie du système sera donc plus basse que celle des deux atomes séparer: la liaison est stable.

Ca commence à devenir intéressant. Est-il possible d'en savoir plus ? Je comprends l'idée, mais pas le mécanisme.

prgasp77 : personnellement, je ne comprends pas bien, tu veux une explication sur la liaison hydrogène ou la covalente, finalement?
(juste pour l'info : non, elles ne sont pas de la même nature)

Je voulais avoir des informations sur les deux liaisons. Pour la liaison hydrogène, il s'agissait d'un trou de mémoire, tout me revient à présent (traitée au lycée de cette manière simplifiée, puis j'ai fais quelques recherche). En revanche, l'étude de la liaison covalente m'intéresse, du point de vu physique fondamentale. Je vous remercie tous pour vos réponses et votre aide, mais j'aimerais plus de détails.

Curieusement,
prgasp77.

[invite54194f1c]

bonjour,

je suis intervennu dans ce fil uniquement car l'affirmation que vous aviez faite m'avait paru aussi simplificatrice que la soit-dite interprétation chimique. Je ne souhaite pas manquer de respect avect ca ...

Par la suite, la description faite sur la base d'un exemple concret m'a paru insuffisante pour tenir compe de toutes les particularités de la liaison hydrogène, dont les chimistes sont aussi conscients .

Par exemple ceci:

.
D'ailleurs le dessin serait:

. HOH....NH3

Le pointillé représentant la liaison hydrogène.

ne montre pas qu'il est impératif que les trois atomes participants a la liaison soient alignés et ne soulève en aucun cas l'importance de la directionnalité de cette liaison (conséquences très importantes pour la molécule d'eau)

une explication honnete, aurait eu également le mérite de parler un peu de l'ordre d'énergie requise pour ce type de laison ...

enfin:

.
Pour expliquer cela le chimiste dit qu' il y a une charge résiduelle positive sur le H de H2O (parceque l'oxygéne tend à s'approprier les électrons). Pour l'azote c''est la même chose et il récupère une charge résiduelle négative.
.
Ainsi l'hydrogène légerement positif va attirer l'azote légérement négatif. c'est çà la liaison hydrogène

lorsque j'étais aux études (pendant ma maitrise chimie) on m'avait parlé un peu aussi du double puits de potentiel, comme par exemple dans le cas de H-H...H et du fait qu'il est possible de transférer un proton par le biais de la liaison hydrogène.
Voila quelques aspects.
Je m'excuse de répondre de cette facon incomplète, mais je n'ai pas le temps de dévelloper plus , c'est un début en attendant ...

Si vous etes toujours interessé par la suite, ce serait un plaisir pour moi d'en discuter plus (voir, de profiter de vos connaissances) .

[invite7ce6aa19]

lorsque j'étais aux études (pendant ma maitrise chimie) on m'avait parlé un peu aussi du double puits de potentiel, comme par exemple dans le cas de H-H...H et du fait qu'il est possible de transférer un proton par le biais de la liaison hydrogène.
Voila quelques aspects.
Je m'excuse de répondre de cette facon incomplète, mais je n'ai pas le temps de dévelloper plus , c'est un début en attendant ...

Si vous etes toujours interessé par la suite, ce serait un plaisir pour moi d'en discuter plus (voir, de profiter de vos connaissances) .

;
Bonjour
.
Juste un petit commentaire pour l'instant. J'avais bien préciser que je me mettais dans le langage du chimiste. Et je crois qu'il est difficile de faire autrement. Il sufffit de voir comment est traité la molécule d'hydrogène par les chimistes et par les physiciens.

[invite7553e94d]

J'avais bien préciser que je me mettais dans le langage du chimiste. Et je crois qu'il est difficile de faire autrement. Il sufffit de voir comment est traité la molécule d'hydrogène par les chimistes et par les physiciens.

Oui, pas de doute vous l'aviez précisé. Mais que pouvez-vous dire de plus à propos de cette différence ? (molécule ?)
Merci.

[invite7553e94d]

HAAAAAAaaaaaa !!! !!! Horreur !!! Ce thread est passé en secodne page :'(

Quelqu'un pour me renseigner ? Un grand grand merci.

[invite5e5dd00d]

La liaison covalente est le partage d'un électron (mis en commun) entre deux atomes.
La liaison hydrogène est le partage d'un atome d'hydrogène entre deux atomes électronégatifs, comme expliqué sur ce schéma : http://chimge.unil.ch/En/inter/Images/1ii20b.jpg

Ce sont donc deux liaisons de natures différentes.
La liaison covalente est d'ailleurs bien plus robuste que la liaison hydrogène, mais cette dernière est incontournable pour expliquer certains phénomènes :
la température d'ébullition de l'eau par exemple, "si" élevée par rapport à ce qu'on prévoirait en ne prenant en compte que les liaisons covalentes.

[invite7ce6aa19]

Oui, pas de doute vous l'aviez précisé. Mais que pouvez-vous dire de plus à propos de cette différence ? (molécule ?)
Merci.

.
Bonjour,

Pour representer la cohésion des molécules les chimistes ont un modèle de la liaison covalente par la mise en commun de 2 électrons et c'est très bien ainsi parce qu'opérationnel.
.
Quand les chimistes veulent justifier l'appariement par la MQ ils évoquent la double occupation d'une orbitale qualifiée de liante qu'ils forment par la combinaison symétrique de 2 orbitales atomiques. Cela parait justifier qualitativement le modèle d'appariement.

quand on fait le calcul, donc quantitativement ce modèle ne va pas. C'est un peu long a expliquer, surtout sans mathématiques. La grosse idée est que 2 électrons qui occupent l'orbitale moléculaire n'est pas une bonne representation parceque le terme de répulsion électrostatique est énorme.

[inviteb836950d]

Et la bonne explication, c'est quoi ?

[invite7ce6aa19]

Et la bonne explication, c'est quoi ?

.
bonjour,

C'est un cas de figure où les 2 électrons sont fortement corrélés. Il n'existe pas de champ moyen, meme approximatif pour les décrire.
.
Il faut donc prendre une combinaison de déterminants de Slater pour pouvoir representer les corrélations. le résultat montre que la plupart du temps les 2 électrons sont chacun situés sur les atomes. il y a une petite fluctuation pendant lesquels les 2 électrons sont "au milieu". La cohésion de la molécule vient de l'énergie cinétique résultant de la délocalisation.

[inviteb836950d]

Non, en général une description par un seul déterminant suffit à rendre compte des liaisons.

Exprimer la fonction d'onde sur une base déterminantale va améliorer les choses en prenant en compte une partie de l'énergie de corrélation. Mais l'essentiel est (sauf cas particulier) assez bien décrit par un seul déterminant.

[invite7ce6aa19]

Non, en général une description par un seul déterminant suffit à rendre compte des liaisons.

.
Si tu veux absolument prendre 1 seul déterminant, le déterminant construit a partir des orbitales liantes est une catastrophe.
.
C'est beaucoup mieux si tu prends un déterminant avec 2 orbitales atomiques et si tu introduits un élement non diagonale entre les 2 etats monoélectroniques, l'intégrale de saut (qui est négative). C'est cet élément là qui va contribuer a décrire la liaison chimique. La valeur de l'opérateur bi-électronique est minimisé par le placement d'autorité sur les sites atomiques.
.
Mais ce qui est important dans le cadre de cette discussion est que ce déterminant n'a rien a voir avec le déterminant construit sur les orbitales moléculaires.

[inviteb836950d]

Si tu veux absolument prendre 1 seul déterminant, le déterminant construit a partir des orbitales liantes est une catastrophe.

Je pense que tu fais référence à la molécule de dihydrogène.

Je parle, moi de calculs sur des molécules d'intérêt... Des milliers d'études ont montrées et montrent encore que le modèle des orbitales moléculaires fonctionne bien. Et qu'une description monodéterminantale (ordre 1 en perturbation) décrit assez bien la plupart des propriétés.

Une quantité impressionnante de résultats chimique sont rationalisés par des arguments orbitalaires. Ca marche...pas toujours, mais quand même souvent...