Signe des lobes d'une orbitale

[invite1f8fe28e]

je ne comprend pas pkoi dans une orbitale atomqiue ( par ex une 2p) il ya un lobe positif et un lobe negatif, ca vient d'où et cela signifit quoi?
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[invite336e4fcc]

Qu'entends tu par lobe?

Ne serait ce pas du à l'orientation des spins?

[invite8c514936]

Ce sont les lobes que dessine les orbitales atomiques, qui représente la surface contenant une certaine probabilité de présence de l'électron. Cette probabilité est déterminée par le module de la fonction d'onde. En fait dans pas mal de cas la fonction d'onde est réelle, mais elle peut être positive ou négative. Les probabilités dépendent de la valeur absolue de cette fonction d'onde, et donc le signe n'intervient pas quand on chercha la forme des orbitales.

On choisit parfois de donner quand même cette information de signe en disant si tel lobe corrrespond à une fonction d'onde positive ou négative. Pour un seul électron ça n'a aucun intérêt mais dès qu'on considère plusieurs électrons pouvant occuper plusieurs orbitales, les orbitales peuvent interférer constructivement ou destructivement, d'une manière qui dépend crucialement de ce signe des lobes.

La distribution électronique dans les molécules, par exemple, ne peut être déterminée que si on connait les signes des lobes...

J'arrête là pour ne pas être trop long, dis si c'est pas clair !

[invite1f8fe28e]

Je suis d'accord la dessus et sur tout l'aspect mathématique mais ce que je comprend pas trop en fait c'est ce que represente physiquement le signe des lobes, c'est en rapport avec l'indiscernabilité des électrons?
De meme a quoi est du l'interaction destructive ou constructive des orbitales?(je sais que ++ ou -- cest constructif et +- destructif) car pour moi c'est une chose du a la polarisatioon d'une onde mais je ne vois pas où ca se démontre dans toute ces équations.

[A voir en vidéo sur Futura]

[FC05]

Moi j'ai toujour entendu dire que ce signe n'avait pas de signification au niveau physique, puisque ce qui est observable c'est la densité de probabilité qui correspond au carré de cette fonction d'onde.

Pour ce qui est de combinaisons d'OA pour faire des OM, il faut tenir compte de l'intégrale de recouvrement qui correspond à l'intégrale sur tout l'espace du produit des deux fonctions d'onde (à un facteur prés).

Si l'intégrale est positive, ceci correspond à une OM liante, donc une stabilisation, on descend en énergie (c'est là que les élèves sont largués, ils font l'inverse).
Si l'intégrale est négative (AO de signes différents) alors le recouvrement conduit à une OM antiliante.
Si l'intégrale est nulle, alors c'est non liant.

Pas compliqué ... tant qu'on a pas à se taper les intégralles sur tout l'espace !

[invite88ef51f0]

Salut,

Moi j'ai toujour entendu dire que ce signe n'avait pas de signification au niveau physique, puisque ce qui est observable c'est la densité de probabilité qui correspond au carré de cette fonction d'onde.

Effectivement, on prend le carré du module en fin de compte, donc on peut rajouter un terme de phase à la fonction d'onde sans changer la physique du problème... Mais cela n'empêche pas que les deux lobes d'une orbitale p (par exemple) ne sont pas du même signe... Mais que ça soit +- ou -+, ça ne change rien. Bref, généralement on colorie un lobe et pas l'autre sans se soucier de savoir si couleur=+ ou -.

[darwinevolution]

Bonjour,
Au risque de dire des bêtises, je me permets de déterrer ce sujet.
Il peut y avoir 2 électrons par orbitale, est-ce que l'un aura une orbitale +- et l'autre une orbitale -+ ou ce signe est totalement arbitraire et n'a rien à voir avec le spin de l'électron ?
(j'ai une petite idée de la réponse c'est pour être sûr)
Merci !

[HarleyApril]

bonsoir

c'est totalement arbitraire

cordialement

[darwinevolution]

Bonjour et merci pour cette réponse,
Je continue mes questions, pour un électron donné (donc n, l, ml et ms fixés), est-ce qu'on peut dire qu'il "est" simultanément sur l'orbitale +- et sur celle -+ (facon chat de Schrodinger) ?
Cela me permettrait de comprendre pourquoi une orbitale moléculaire (OM) est systématiquement constituée d'une liante et d'une anti-liante.
Merci

[HarleyApril]

Bonsoir

Il se promène dans les deux lobes.

Par contre, je ne vois pas en quoi ça t'aide pour l'OM liante et l'OM antiliante ...
On peut mettre des électrons dans une antiliante.
Par contre, s'il y a autant d'antiliantes pleines que de liantes pleines, le solde est défavorable et il y a divorce.

Cordialement

[velosiraptor]

En fait, la représentation que je m'en fais est celle-ci :
les lobes représentés sont des probabilités de présence (avec une valeur donnée, par exemple 90% de chance pour l'e- d'y être).
Mais, lors des combinaisons d'OA, il faut revenir un poil en arrière et faire la combinaison, non pas de densités de présence, mais de fonctions d'onde, et, elles, elles ont un signe.
Le signe qu'on met dans les orbitales, pour moi, est justement ce signe là, celui de la fonction d'onde qui débouche sur cette densité. On combine alors les fonctions d'ondes des orbitales, et les signes placés permettent justement de savoir où on va avoir des zones de densité max et nulle.
En clair, les + et - (ou zones colorées et non-colorées) sont une information EN PLUS, concernant la fonction d'onde, de la forme de l'orbitale concernant la densité de présence.