Fiche 43
Les systèmes simples
Le principe de construction des orbitales moléculaires (OM) trouve des applications
dans les systèmes diatomiques et aussi dans des systèmes plus complexes à l’aide de la
séparation a-7t.
P
Fiche 41
■a
O
c
1 3
Û
' •£ >
rH
O
(N
S I
>Q .
O
U
1. Les molécules H2 et He2
On est ici dans le cas où les deux orbitales qui interagissent sont
identiques. Le diagramme utilisé est présenté dans la figure.
Pour la molécule de dihydrogène
chaque atome d’hydrogène
apporte un électron et il y a au total deux électrons à placer dans ce
diagramme ; ceux-ci viennent s’apparier dans l’orbitale moléculaire
liante. Il y a donc une stabilisation du système puisque cette OM est
plus basse en énergie que les OA de départ. Cette stabilisation traduit
l’existence de la liaison entre les deux atomes d’hydrogène.
Dans le cas de He^, le diagramme d’interaction est le même que
dans le cas précédent, mais il y a à présent quatre électrons à placer dans ce diagramme. Deux d’entre eux viennent s’apparier dans
rO M liante et sont stabilisés comme dans le cas précédent. Les
deux autres viennent occuper l’OM antiliante et sont déstabilisés
par rapport au niveau atomique. Cependant, comme la déstabilisation de rO M antiliante est plus importante que la stabilisation de
rO M liante, le bilan est globalement déstabilisant et l’interaction
est répulsive. En conséquence, He^ se dissocie spontanément en
deux atomes d’hélium : il ne se forme donc pas de liaison.
2. Les molécules HeH
Ici, les deux OA qui interagissent sont d ’énergies différentes et le
/ AE'
'
I A g '/ '
Diagramme
d’interaction pour
' "-H-""
Diagramme
d’interaction pour He2
diagramme d ’interaction est celui donné dans la figure ci-dessous.
Dans le cas du cation HeH^, il y a deux électrons à placer qui viennent s’apparier dans
rO M liante. Il y a donc stabilisation du système et il se forme une liaison entre les
deux atomes comme dans le cas de H^. Si l’on considère Fanion HeH", ce sont à présent quatre électrons qui viennent peupler ce diagramme : deux électrons sont stabilisés
dans l’OM liante et deux autres sont déstabilisés dans l’OM antiliante. A nouveau, la
stabilisation de l’OM liante étant plus faible que la déstabilisation de l’OM antiliante,
le système est globalement déstabilisé par l’interaction des deux atomes. Il ne se forme
donc pas de liaison et le système se dissocie spontanément en He + H".
. Â ^ \ ,
- f b - '
i " f b '
-fb''
Diagramme d’interaction pour HeH appliqué à HeH+ (b) et HeH" (c)
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Les systèmes simples
Le principe de construction des orbitales moléculaires (OM) trouve des applications
dans les systèmes diatomiques et aussi dans des systèmes plus complexes à l’aide de la
séparation a-7t.
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Fiche 41
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O
c
1 3
Û
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rH
O
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1. Les molécules H2 et He2
On est ici dans le cas où les deux orbitales qui interagissent sont
identiques. Le diagramme utilisé est présenté dans la figure.
Pour la molécule de dihydrogène
chaque atome d’hydrogène
apporte un électron et il y a au total deux électrons à placer dans ce
diagramme ; ceux-ci viennent s’apparier dans l’orbitale moléculaire
liante. Il y a donc une stabilisation du système puisque cette OM est
plus basse en énergie que les OA de départ. Cette stabilisation traduit
l’existence de la liaison entre les deux atomes d’hydrogène.
Dans le cas de He^, le diagramme d’interaction est le même que
dans le cas précédent, mais il y a à présent quatre électrons à placer dans ce diagramme. Deux d’entre eux viennent s’apparier dans
rO M liante et sont stabilisés comme dans le cas précédent. Les
deux autres viennent occuper l’OM antiliante et sont déstabilisés
par rapport au niveau atomique. Cependant, comme la déstabilisation de rO M antiliante est plus importante que la stabilisation de
rO M liante, le bilan est globalement déstabilisant et l’interaction
est répulsive. En conséquence, He^ se dissocie spontanément en
deux atomes d’hélium : il ne se forme donc pas de liaison.
2. Les molécules HeH
Ici, les deux OA qui interagissent sont d ’énergies différentes et le
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I A g '/ '
Diagramme
d’interaction pour
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Diagramme
d’interaction pour He2
diagramme d ’interaction est celui donné dans la figure ci-dessous.
Dans le cas du cation HeH^, il y a deux électrons à placer qui viennent s’apparier dans
rO M liante. Il y a donc stabilisation du système et il se forme une liaison entre les
deux atomes comme dans le cas de H^. Si l’on considère Fanion HeH", ce sont à présent quatre électrons qui viennent peupler ce diagramme : deux électrons sont stabilisés
dans l’OM liante et deux autres sont déstabilisés dans l’OM antiliante. A nouveau, la
stabilisation de l’OM liante étant plus faible que la déstabilisation de l’OM antiliante,
le système est globalement déstabilisé par l’interaction des deux atomes. Il ne se forme
donc pas de liaison et le système se dissocie spontanément en He + H".
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Diagramme d’interaction pour HeH appliqué à HeH+ (b) et HeH" (c)
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