Etudes des orbitales atomiques

[Spoutnik-550]

Bonjour,

Je dois faire l'étude des orbitales s et p de deux atomes contenus dans un système moléculaire constituée de 2 molécules AF2 (type coudée) et d'un métal M, dans le cadre de l'élaboration des orbitales moléculaires selon la méthode des symétries. Le système appartient au groupe de symétrie D2d, ce qui signifie que chaque AF2 est dans un plan perpendiculaire à l'autre (cas du système orthogonale). Un système similaire est l'allène. On place le système dans un repère (x,y, z) centré sur M : chaque plan précédent étant respectivement xz et yz. L'étude se porte donc sur les atomes A (noté A1 et A2 dans le sens de l'axe z), M étant pour l'instant ignoré.
Ma question est par conséquent la suivante : doit-on considérer par exemple les orbitales px1 et px2 parallèles, dans le plan xz, avant d'arriver par la suite à une solution orthogonale (un px vaut un py) ? Ou faut-il faire pivoter directement une des deux orbitales, ce qui ne me semble pas très logique, pour pouvoir écrire les fonctions ?

Merci de votre contribution

Bien cordialement.

PS : je n'ai évidemment pas la construction des OM de l'allène sinon mon problème serait vite résolu. Mais si toutefois quelqu'un connaissait un site où une telle construction serait expliquée -ce que j'en doute-, ce serait bien mieux qu'un long discours.
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[Liris]

Je vais apprendre mon cours sur Hückel, et je reviens ^^'

[RuBisCO]

Bonjour,
Ce ne sera pas totalement identique à l'allène, vu que tu as des fluors avec des orbitales p et non des hydrogènes avec des orbitales s.

Pour faire ton raisonnement, il faut utiliser un repère particulier pour les fluors : une des orbitales p doit être orienté selon la liaison A-X. Il me semble que ce sera plus simple pour l'étude.

[Spoutnik-550]

Bonjour Rubisco,

Oups, j'ai oublié d'apporter des précisions : AF2 est un modèle pas une molécule réelle. En fait AF2 est H2O dans le cas qui me préoccupe.

Si j'évoque l'allène c'est pour 3 raisons :
- les orbitales de O sont les même que celles de C, donc on peut dire que CH2 est un équivalent de H2O.
- le métal M est considéré seulement avec ses orbitales s et p
- l'allène est plus connu que mon complexe

Bien cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[RuBisCO]

Quelle est ta molécule précisément ?
La plupart du temps, on cherche des fragments qui respectent les symétries du système initial : pourquoi avoir pris un fragment OH₂ ?

[Spoutnik-550]

J'ai déjà pratiquement tout donné dans mon premier et second message.

La "molécule" en question est H2O-M-H2O (ou H2O-M-OH2 pour être encore plus précis). Chaque molécule H2O est dans son propre plan, les 2 plans étant orthogonaux entre eux.

Bien cordialement.

[RuBisCO]

J'ai déjà fait un exercice sur l'allène, et on avait choisit trois fragments : les hydrogènes, l'atome de carbone central et les carbones des extrémités. Dans ton cas, cela correspond aux hydrogènes, aux hydrogènes et au métal.

[Spoutnik-550]

On pourrait appeler cela "du cas par cas" mais en chimie quantique la "méthode des fragments" diffère un peu : on prend une molécule d'eau, dont les OM sont connues dans la symétrie C2v, comme un fragment. On a alors deux fragments pour ma molécules (A et B par exemple). Puis on réalise des combinaisons entre ces fragment et le métal central avant de dégager les fonctions analytiques. Cette méthode est rapide et permet d'observer les points les plus importants. La méthode de Huckel proposée par Liris est la dernière méthode. Toutefois, j'emploie que la méthode des symétries, un peu plus lourde en écriture.

Bien cordialement

[RuBisCO]

D'accord, c'est sûr que c'est plus rapide que mon étude qui reprend tout du début. Je vais donc être incapable de t'aider je pense.

[Spoutnik-550]

Je pense que ton étude doit s'apparenter à la méthode des symétries. En effet, dans cette dernière, on regarde le comportement de chaque orbitale de chaque groupe d'atome selon les opérations de symétries : les s de tous les hydrogènes , les s et les p (px,py et pz) des 2 oxygènes et enfin la s et p (px,py et pz) de l'atome centrale. On doit ensuite effectuer des projections et des normations, à la suite de quoi on obtient les orbitales de symétrie des familles. Pour terminer sur des combinaisons (ajout en phase ou en opposition) qui nous donnent toutes les OM et donc toutes les fonctions analytiques.
Mais je pense qu'à ce stade et vu ton âge ta formation sur le sujet doit être limitée. Il n'y a aucun mal à ça.
Finalement, je m'égare peut être sur un détail débile.