N° 382-383 février-mars 2014

La thermodynamique moléculaire : comprendre les interactions et les propriétés des liquides ioniques

Pagination : 63-70
Sous-thème : Développements méthodologiques
Mots-clés : Thermodynamique, simulation moléculaire, forces intermoléculaires, liquides ioniques, chimie théorique.
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Hétérogénéité structurale du liquide ionique [C6C1im][tf2N] illustrée visuellement à partir d’une configuration obtenue par simulation moléculaire, en coloriant en rouge les atomes considérés chargés (l’anneau imidazolium du cation et l’anion) et en vert les atomes considérés non polaires (ceux de la chaine alkyle du cation suffisamment éloignés de la zone positive).

La thermodynamique moléculaire est essentiellement l’application de la mécanique statistique au calcul de grandeurs thermodynamiques et de transport de fluides ou de matériaux. Par rapport à la thermodynamique classique, qui est générale et macroscopique, elle part d’une connaissance des structures et des interactions à l’échelle moléculaire pour atteindre des grandeurs importantes pour la chimie, l’ingénierie, les sciences de l’environnement et du vivant.

Les grandes évolutions des dernières années ont été la montée en puissance de la chimie quantique, qui est la base pour décrire les interactions moléculaires, et de la simulation moléculaire, qui permet d’étudier le comportement collectif de plusieurs milliers de particules. Quelques exemples issus du domaine des liquides ioniques permettront d’illustrer le rôle exploratoire et créatif de la simulation moléculaire dans l’étude de ces nouveaux et fascinants liquides.