Diagramme moléculaire Difluor

[ar13menia]

Bonjour, je voudrais savoir qu'est considère comme OM liantes et comme OM antiliantes

J'ai remarqué que les électrons formant une orbiale sigma sont considérée comme antiliantes
et les orbitales pi comme liantes, est ce la leur seule caractéristique?

Merci =)
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[ar13menia]

Je n'arrive a editer mon message.
Je voudrais savoir comment on sait quil y a une liaison sigma entre les deux atomes dans le difluor.

[Xaviser]

Hello,

http://chemphys.u-strasbg.fr/mpb/teach/OM2/img20.html

Ici les orbitales moléculaires et sont toutes deux issues du recouvrement des orbitales atomiques 2s de chacun des fluor. L'orbitale moléculaire est plus basse en énergie et donc est stabilisée par rapport aux orbitales atomiques 2s et l'orbitale moléculaire est plus haute en énergie et donc déstabilisée par rapport aux orbitales atomiques 2s. Ici l'orbitale moléculaire est déstabilisée par rapport à l'état fondamental des 2s lorsque les fluor ne sont pas liés donc elle est antiliante (elle augmente l'énergie globale et donc contribue à la déstabilisation de la liaison sigma, d'où le préfixe "anti-"). En revanche l'orbitale moléculaire est stabilisée par rapport à l'état fondamental des 2s lorsque les fluor ne sont pas liés donc elle est liante (elle abaisse l'énergie globale donc contribue à la stabilisation de la liaison sigma d'où le terme "liant").

Cette interprétation est purement graphique. Une orbitale moléculaire est antiliante lorsqu'elle est issue du recouvrement de deux orbitales atomiques (dans le cas le plus simple) qui sont en opposition de phase (recouvrement de "lobes" de signes opposés dans la théorie "CLOA" (Combinaison Linéaire d'Orbitales Atomiques)). Une orbitale moléculaire est liante lorsqu'elle est issue du recouvrement de deux orbitales atomiques (toujours dans le cas le plus simple) qui sont en phase (recouvrement de "lobes" de même signe dans la théorie "CLOA").

Edit : ton schéma n'était pas encore validé quand j'ai écrit ce message mais c'est quasi le même !

[Xaviser]

Par analogie avec mes explications ci-avant, les trois orbitales moléculaires , et sont en dessous (plus basses en énergie) des six orbitales atomiques 2p et sont donc stabilisantes par rapport à l'état où le deux fluor ne sont pas liés, donc ces trois orbitales moléculaires sont liantes. De la même façon, les trois orbitales moléculaires , et sont plus hautes en énergie (au dessus) que les six orbitales atomiques 2p et sont donc déstabilisantes par rapport à l'état où les deux fluor ne sont pas liés, donc ces trois orbitales moléculaires sont antiliantes.

Si l'ordre de liaison est égal à 1 alors il s'agit nécessairement dans ce cas d'une liaison sigma. Après on peut expliquer ça plus rigoureusement à l'aide de la symétrie des orbitales atomiques mais je ne sais pas si tu as fait ça.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Xaviser]

J'ajouterai une chose importante par rapport à la fin de ton premier message :

Lorsque tu as une orbitale moléculaire liante tu as forcément une orbitale moléculaire antiliante. De la même façon si tu as une orbitale moléculaire liante alors tu as forcément une orbitale moléculaire antiliante. Tu constates effectivement que tu as exactement le même nombre d'orbitales moléculaires liantes que d'orbitales moléculaires antiliantes, les deux ne sont pas dissociables. Donc le caractère ou ne définit absolument pas si une orbitale moléculaire est liante ou antiliante. Le caractère ou n'est qu'une question de symétrie de recouvrement des orbitales atomiques pour la formation d'orbitales moléculaires. Si le recouvrement est axial (on peut tourner une des deux orbitales le long de l'axe atome-atome en maintenant l'autre fixe sans que ça change le recouvrement) alors on parle de liaison sigma. Si le recouvrement est latéral (on ne peut pas tourner une des deux orbitales le long de l'axe atome-atome en maintenant l'autre fixe sans que ça change le recouvrement) alors on parle de liaison pi.

Sinon tu posais la question des caractéristiques des orbitales moléculaires liantes et antiliantes. Une orbitale moléculaire liante qui est pleine en électrons stabilise toujours la molécule. Une orbitale moléculaire antiliante qui contient des électrons déstabilise toujours la molécule ; si elle ne contient pas d'électron alors elle ne change rien, elle existe juste de façon hypothétique. Les orbitales moléculaires fonctionnant par paires, (une liante et son antiliante associée), comme expliqué ci-avant, l'orbitale moléculaire antiliante (lorsqu'elle est pleine) déstabilise toujours davantage la molécule que son orbitale moléculaire liante associée.

Juste expliquer avec du texte n'est pas simple (j'ai aimé la chimie grâce à un professeur qui faisait les cours d'orbitales moléculaires avec les mains, si on me l'avait expliqué par écrit ou de façon calculatoire comme on s'évertue à le faire probablement par manque de compréhension phénoménologique j'aurais jamais rien compris ni aimé xD) donc j'espère que c'est compréhensible ^^' !

[ar13menia]

C'est compréhensible ! (Plus que les polycop de PACES qui sont donné sans explication et a apprendre bêtement par coeur...)
D'ailleurs en poursuivant dans ce polycop 4 nouvelles questions me sont venu a l'esprit =D

Voila déja je commence par la question qui je pense paraitra très bete..:

Que signifie 1s² 2s² 2p4⁴
Il s'agit de la configuration de l'oxygène
celle de la couche externe 2s² 2p_x² 2p_y¹ 2p_z¹

Comment trouve t on le nombre d'électrons appariés? (je pensais que c'été les électron célibataire)

A partir de l'ordre de liaison comment trouve t on le nombre de liaison dans la molécules?

Comment trouver le spin d'une molécule (électrons célibataire aussi? si oui est ce que dans le diagramme moléculaire ont peut définir un électrons si il est célibataire ou si il forme un doublet liant?)

[Xaviser]

Ah oui ! C'est sûr que la science sans explication est un concept assez original ! Je suis toujours happy des questions et encore plus des PACES qui prennent le temps d'en poser malgré la densité ^^. Vive la curiosité !

est effectivement la configuration électronique du dioxygène et la configuration électronique de la couche de valence du dioxygène dans son état fondamental.

Tu demandes comment on fait pour déterminer ça ? C'est presque tout un cours pour faire ça bien ! Il n'y a pas de question bête lorsqu'il s'agit de compréhension.

Règle de Klechkowski, règle de Hund, règle de Pauli. Il faut absolument connaître sur le bout des doigts ces trois règles que tu as sûrement dans ton cours (et qu'il est bien de comprendre !). Si tu comprends ça tu comprendras comment écrire la configuration électronique de n'importe quel élément chimique juste à partir du numéro atomique (aux quelques exceptions près dont tu trouveras la liste ici : Exceptions à la règle de Klechkowski). Ça c'est du point de vue systématique pour faire les exos et répondre aux questions.

Après d'un point de vue chimique il faut comprendre que chaque élément chimique possède des électrons et que ceux-ci sont présents autour du noyau. Ces électrons ne peuvent pas se "répartir" totalement "au hasard" autour du noyau mais au contraire sont contraints à certaines régions de l'espace de formes bien particulières centrées sur le noyau. Ces régions de l'espace qui ont des formes bien particulières sont appelées "orbitales atomiques". Les orbitales atomiques n'ont pas toutes la même énergie et il existe différentes échelles pour les classer énergétiquement. On parle d'abord de niveaux d'énergie électroniques (appelés souvent "couches électroniques") que l'on définit par le nombre quantique principal noté n ; un niveau d'énergie électronique contient plusieurs orbitales atomiques. Donc le nombre n c'est le fameux "1" devant le "1s²" ou le 2 devant le "" etc... Ensuite dans un même niveau d'énergie électronique (n) on peut classer les orbitales atomiques entre-elles par énergies croissantes, on définit les orbitales atomiques par le nombre quantique secondaire ou nombre quantique azimutal noté l. Ainsi l=0 c'est s, l=1 c'est p, l=2 c'est d, l=3 c'est f etc. et on a, pour les orbitales atomiques d'un même niveau d'énergie électronique, que l'énergie de s est plus basse que l'énergie de p plus basse que d plus basse que f... Ensuite en exposant c'est le nombre d'électrons dans l'ensemble des orbitales atomiques n=p et l=q. Puis tu as les orbitales moléculaires dégénérées en énergie (p, d, f...) décrites par le nombre quantique magnétique mais ça on en tient compte que dans la configuration électronique détaillée (donc lorsque l'on a en indice pour "x", "y", "z" pour les orbitales p ou encore d'autres indices pour les orbitales d etc....). Un élément chimique étant plus stable si son énergie est la plus basse possible ( normal... Quand on est excités on utilise beaucoup d'énergie et on n'est pas très stables bah là c'est pareil...!) , l'ordre de remplissage des orbitales atomiques avec les électrons va de l'orbitale la plus basse en énergie vers celles plus hautes en énergie. Voilà ce que ça signifie chimiquement globalement.

Nombre d'électrons appariés = nombre d'électrons allant par deux/par paire. Tu fais ta configuration électronique comme ci-avant en détaillant tous les "px,"py","pz" et tu regardes tous les exposants pairs. La somme des exposants pairs correspond au nombre d'électrons appariés (dessine les cases quantiques si nécessaire c'est plus visuel). Les exposants égaux à 1 correspondent aux électrons célibataires. ainsi par exemple le dioxygène a deux électrons célibataires c'est un "biradical". Et six électrons appariés dont 4 dans la couche de valence.

L'ordre de liaison : s'il est égal à 1 alors on a une liaison simple. S'il est égal à 2 une liaison double, s'il est égal à 3 une liaison triple etc...

Spin d'une molécule : somme des spins des électrons célibataires. Dans le cas du dioxygène dans son état fondamental, on a deux électrons célibataires de spin +1/2 donc le spin global est égal à 1. (De plus la multiplicité de spin est égale à 2S+1 soit ici 2*1+1=3. Donc le dioxygène dans son état fondamental est à l'état triplet.) Et sinon oui le diagramme d'orbitales moléculaires permet de déterminer le caractère célibataire d'un électron, ou encore s'il est impliqué dans la stabilisation ou la déstabilisation de la liaison ou encore s'il est impliqué dans un doublet liant (renforce la liaison) ou non liant (ne change rien à la force de la liaison) ou antiliant (déstabilise la liaison).

J'espère avoir répondu à tes questions.

[ar13menia]

Je revois ce cours aujourd hui et grace a ces explications j ai enfin compris ce que j ai betement appris par coeur !!
Cependant il y a une partie que je n ai pas compris entre parenthese, c est celle ci :
(De plus la multiplicité de spin est égale à 2S+1 soit ici 2*1+1=3. Donc le dioxygène dans son état fondamental est a l etat triplet)

[ar13menia]

Me revoila
Pour l'hybridation des OA il est dit quil y a une recher d'une combinaison linéaire de 2 ou plusieurs fonction d'onde d une meme atome.
Je ne comprend pas cette phrase la seule chose que je sais concernant les fonctions d'onde (ou fct orbitale) c est quelle donne l'amplitude d'une onde electromagnetique de formule
lambda= h ÷ (m*v)
Quelle est solution de l equation de shrodinger ou elle fournit les valeurs propre se l energie qui est quantifie et complete le modele de Bohr...

Encore sur l hybridation des OA il est ecrit
Les orbitales hybrides possedent une symetrie axiale de revolution representees par cet axe figuré par une flèche indiquant leur orientation.
Etant donne que je n ai ni axe ni fleche sur le polycop est ce que vous pourriez me dire si cela vous sis quelque chose ou autre..
Merci encore pour votre aide précieuse !!