Différence entre représentation conventionnelle et surface d'isodensité ?

[Chimiste_]

Bonjour à tous,

Je me pose une question pour laquelle je ne parviens pas à trouver de réponse...

Quelle est (sont) concrètement la (les) différences entre la "simple" représentation conventionnelle d'une orbitale atomique ou moléculaire et la représentation à l'aide de calculs quantiques de la surface d'isodensité associée ?

Merci beaucoup !

PS : Je sais que les deux images jointes pour illustrer ne se correspondent pas ! Il s'agit d'une OA dans un cas et d'une OM pour l'autre. C'est juste pour rendre ma question plus intelligible
-----

[moco]

Bonjour,
C'est la même différence qu'il y a entre une carte topographique en relief, et la même carte, mais plane et reportant les courbes de niveau

[Chimiste_]

Bonjour,

Merci pour votre réponse rapide !

Cependant, quand on regarde la représentation conventionnelle de l'OM basse vacante de l'acide fluorhydrique et la surface d'isodensité associée (sur Orbimol, par exemple) on constate que ce n'est pas exactement la même chose. Quelle est la différence au niveau quantique ? Il me semble que cela a un rapport avec les fonctions d'onde mais je ne retrouve pas l'explication...

[Chimiste_]

Bonjour,

Pas de chimiste quantique pour m'éclairer ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,

Je vois deux explications possibles ; une mathématique, l'autre de facilité de dessin (les deux doivent avoir contribué à la différence)

Sur ordinateur, la surface d'isodensité qu'on choisit de répresenter est telle que la probabilité de présence de l'électron à l'intérieur de la surface soit supérieure à X%(Le chiffre habituellement retenu est 90%*, mais cela peut se modifier).
Lorsque on a des orbitales avec des surfaces nodales, à cause de ces 10% manquants, les lobes de signe différent sont séparés par des "rainures" plus ou moins larges...

Mathématiquement, quand on résoud l'équation de schrodinger pour les hydrogénoides, on obtient pour les niveau p, d, f des fonctions dépendant des angles. Ce sont ces fonctions qu'on voit parfois dessinées, et qu'on assimile à tort à des courbes isodensité. Mais elles n'ont pas les "rainures"

L'autre explication est plus en termes de facilité de dessin.
En représentation conventionnelle, quelle que soit la forme des lobes, on oublie la taille des rainures et on fait comme si les lobes se touchaient.
On a aussi tendance à les "allonger" et à en faire des sortes de gouttes d'eau, ce qui vise sans doute à mieux expliquer visuellement le fait qu'ils sont directionnels. Parfois, on voit au contraire des sphères tangentes, bien plus faciles à dessiner au tableau.
Mais pour des explications quali, ces dessins à la main sont bien suffisants....

*on peut dessiner des surfaces pour des valeurs plus faibles ou plus élevées, qui seront plus ou moins serrées autour des atomes et dont l'aspect sera assez inhabituel. J'avais vu sur internet des dessins avec divers valeurs, mais je n'arrive plus à retrouver le lien. Mais si vous avez un logiciel de modélisation ab initio, vous pouvez vous amuser avec...