Comment utiliser
Chapitre 3
Le cours
est structuré
en 10 chapitres
La liaison chimique
Les objectifs
du chapitre
Objectifs
Ce chapitre d é crit les liaisons en tre e sp èc es chim iques. Nous e x p o so n s d a n s un premipi- te m p s l'ap p ro ch e classique (hches 33 à 39) d e la th éo rie d e Lewis selon laquelle
- ^ ^ û u t e liaison en tre d e u x a to m es d a n s une m olécule résu lte d u p a rta g e d 'u n e paire
électro n iq u e, th éo rie fo n d am en tale d o n t e st issue la n otion d e m éso m érie q ui p erm et
de p réciser de n o m b reu ses p ro p riétés ch im iq u es d e s m olécules in satu rées.
N ous tra ito n s e n su ite d e l’a p p ro c h e q u a n tiq u e {fiches 4 0 à S I) e n m o n tra n t c o m
m e n t le s o rb ita les a to m iq u e s se c o m b in en t e n tre elles p o u r fo rm er d e s o rb ita les
m o lécu laires. Les p rin cip es d e c o n stn jc tio n d e s OM so n t e x p o sé s s u r d e s sy stè m e s sim p les te ls q u e
o u HeH e t so n t e n su ite a p p liq u é s à d e s m o lé cu les plu s
c o m p lex e s co m m e le b e n zè n e.
Enfin n o u s p ré se n to n s les d e u x fo rc es (les lia iso n s h y d ro g èn e e t les fo rc es de
van d e r № a ls ) q u i p e rm e tte n t d 'é ta b lir d e s liaiso n s e n tre le s m o lécu les (fiches 5 1
à 57). C es liaisons In term o lécu laires, p a rticu lièrem e n t d é te rm in a n te s e n biologie,
p e rm e tte n t é g ale m en t d 'e x p liq u e r les p h é n o m è n e s d e so lv a ta tio n .
j-gÿ
ww^.chimie-flenerale.ne^
T estez v o s c o n n aiss an c es su r ce c h ap itre a v ec le q u iz en lig n e c o rrig é e t c o m m en té !
R e tro u v ez les a d re s s e s w eb c o rre sp o n d a n t au x c o n te n u s su iv a n ts :
• P ro g ram m es d e ty p e Hückel p o u r le calcul d e s OM, d isp o n ib le su r le site HuLiS
(iSm2 d e M arseille). Utile p o u r e ffec tu e r trè s sim p lem en t d e s c alcu ls é lém e n ta ires
su r les o rb ita le s m o lécu laires d e s p o ly èn es.
• V idéo d 'u n e q u a ra n ta in e d e m in u tes su r la liaison c h im iq u e proposêw
Laboratoire d e Chimie th éo riq u e d e l'université Pierre e t Marie C urie (UPMC,
^
• Base d e d o n n é e s d u L aboratoire d e Chim ie th é o riq u e d e l’u n iv e rsité Pierre e t Marie
Curie (UPMC, Paris) p o u r le calcul d e s stru c tu re s e t d e s o rb ita les m o léculaires.
• Film s u r la stru c tu re élec tro n iq u e d e s m o lécu les.
• Films m o n tra n t q u e lq u e s e x e m p le s d e réa ctio n s c h im iq u es.
R e tro u v ez le s f ig u res en c o u leu rs d e s o rb ita les m o lécu laires d e la m o lécu le
e t d e s
o rb ita le s m o lécu laires d e ty p e rr du b u ta d ièn e .
Une signalétique claire :
m
Points clés
O
À noter
Exemples
P
Renvois aux fiches
Des compléments
en ligne sur le site
www.chimie-generale.net
T J
O
c
û
Ю
1 — 1
O
ГМ
OJ
>C L
O
U
De très nombreux
schémas
Les différents types d’empilements
Considém ns quelques exemples de »‘ ^seaux formés par un seul type d'a lom c. assimile
1. L’empiiement compact
Cherchons à em piler des sphères join
On constniil un réseau par couches p
On distingue deux grands types de >
■ A une première ligne de sphères j«»
façons Utguiv ci-dessous). Lu plus
dans les imcrvalles libres de la préctSKJClIUMl
• L:i douxièinc façon consiste à ré}xiter le méi
200 fiches de cours
en double-page
s le décaler (m otif carré).
Les remplissages de l’csisacc les plus compacts sont décrits dans la iigu»^
Des exemples
d’application
O ^
O* '
'tthi4t»r à fl
A la premiere conche. A. on sui>crposc une t
En ré|xiiant le m otif .ABABa B. e tc., on ohrient
semble AB. on superpose unc couchc C dans 1
ABC!ABC. etc., qui définíc le léseau cubique á I
Des remarques
et conseils
méthodologiques
J
pact'/
mi), /x is lo d c u ¡xissihililcs pour superposer
2. Les empilements non compact'
Panant de la première couchc (m otif c
urte deuxième couchc :
• soit on construit le système cubique pri jlt if (simple), du type АЛЛА ;
• soit on place les couches succcssivci dans les tniervailes de b précédente (type
ABAB), conduisant au système cubique centré.
Des renvois pour
3. La notion d<
'
Les exem p les p rccé Haviguef cJ ufie
léseau ù l'autre. On
r*
i
'
u
^
r
fiche a rautre
Le volume de b matière est égal au volume des sphères de ruyen r contenues dans
la maille élémentaire de rayon r : (4jirV3). Ce paramètre sera calculé pour les réseaux
étudiés dans les fiches suiv;intcs.
9 I..I (tescri|>tion des difl'ércnis lypcs d'enipilcmcni.s précédents .suppose que tous tes élê*
nicnis coiLstiluanl la maille stùenl identiques et puissent être ramenés & des .sfdtères juintivc.s comnte, |>ur exemple, dans ic cas des nwiaux. La eomixicilé n'est plu.s b nteme
quand la maille est coasliluée par de.s mulécules ou des ions de tjilk.s dilïérenle.v
X
Chapitre 3
Le cours
est structuré
en 10 chapitres
La liaison chimique
Les objectifs
du chapitre
Objectifs
Ce chapitre d é crit les liaisons en tre e sp èc es chim iques. Nous e x p o so n s d a n s un premipi- te m p s l'ap p ro ch e classique (hches 33 à 39) d e la th éo rie d e Lewis selon laquelle
- ^ ^ û u t e liaison en tre d e u x a to m es d a n s une m olécule résu lte d u p a rta g e d 'u n e paire
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N ous tra ito n s e n su ite d e l’a p p ro c h e q u a n tiq u e {fiches 4 0 à S I) e n m o n tra n t c o m
m e n t le s o rb ita les a to m iq u e s se c o m b in en t e n tre elles p o u r fo rm er d e s o rb ita les
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à 57). C es liaisons In term o lécu laires, p a rticu lièrem e n t d é te rm in a n te s e n biologie,
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• P ro g ram m es d e ty p e Hückel p o u r le calcul d e s OM, d isp o n ib le su r le site HuLiS
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• V idéo d 'u n e q u a ra n ta in e d e m in u tes su r la liaison c h im iq u e proposêw
Laboratoire d e Chimie th éo riq u e d e l'université Pierre e t Marie C urie (UPMC,
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Curie (UPMC, Paris) p o u r le calcul d e s stru c tu re s e t d e s o rb ita les m o léculaires.
• Film s u r la stru c tu re élec tro n iq u e d e s m o lécu les.
• Films m o n tra n t q u e lq u e s e x e m p le s d e réa ctio n s c h im iq u es.
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o rb ita le s m o lécu laires d e ty p e rr du b u ta d ièn e .
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Points clés
O
À noter
Exemples
P
Renvois aux fiches
Des compléments
en ligne sur le site
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1 — 1
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ГМ
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De très nombreux
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Les différents types d’empilements
Considém ns quelques exemples de »‘ ^seaux formés par un seul type d'a lom c. assimile
1. L’empiiement compact
Cherchons à em piler des sphères join
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■ A une première ligne de sphères j«»
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• L:i douxièinc façon consiste à ré}xiter le méi
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Le volume de b matière est égal au volume des sphères de ruyen r contenues dans
la maille élémentaire de rayon r : (4jirV3). Ce paramètre sera calculé pour les réseaux
étudiés dans les fiches suiv;intcs.
9 I..I (tescri|>tion des difl'ércnis lypcs d'enipilcmcni.s précédents .suppose que tous tes élê*
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