N° 447 janvier 2020

Définir le caractère liant/antiliant d’une orbitale moléculaire : de l’amphi à la recherche

Pagination : 28-37
Rubrique : Enseignement et formation
Mots-clés : Orbitale moléculaire, liaison chimique, fréquence de vibration, forces orbitalaires, liant/antiliant.
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Diagramme orbitalaire de H2 (énergies en eV).

Qualifier une orbitale moléculaire (OM) de liante, antiliante ou non liante est un exercice familier à tout enseignant de chimie des premières années d’enseignement supérieur. Ces notions sont faciles à mettre en œuvre et très fécondes en ce qui concerne de nombreuses propriétés telles que les longueurs de liaison, l’état de spin, etc. Malheureusement, elles deviennent nettement plus difficiles à définir au plan quantitatif et même au plan qualitatif lorsque l’on cherche à calculer précisément les OM. 

Le but de cet article est de faire un tour d’horizon de ces notions telles qu’elles sont utilisées en cours et de les approfondir en les reliant aux forces exercées par les électrons sur les noyaux. Le calcul de ces « forces orbitalaires » est actuellement utilisé en recherche, notamment pour l’étude de liaisons « exotiques » comme dans le propellane, exemple abordé en conclusion.