CHIMIE

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COURS
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Structure électronique des molécules
Doc. 21 Interactions 2s–2p zconduisant
pour les molécules A 2 à la formation
d’O.M. de type :
a) liant s sz ;
b) antiliant s* sz .
Doc. 22 Diagramme simple des orbitales
moléculaires des molécules A 2 :
a) cas général. Les O.M. sont représentées
par la schématisation de la
combinaison linéaire des O.A. qui les
constituent ;
b) application à la molécule O 2 .
p∗ x p∗ y
p x p y
a)
b)
A 1
A 1
2s 1
2s 1
3.3 Construction des diagrammes d’O.M.
3.3.1. Diagramme simple (ou non corrélé)
A 2
– 2pz2 O. M. ssz + 2p z2
A 2
z z
z
O. M. s * sz
Pour s’entraîner : ex. 4
Cette situation correspond au cas simple où les interactions 2s –2p z, décrites
au paragraphe 3.2.3., s’avèrent négligeables.
Les O.M. s z et les O.M. p x et p y proviennent toutes trois de combinaisons d’O.A.
dégénérées, c’est-à-dire de même énergie. Il s’avère nécessaire de les classer.
■ Les orbitales p x et p y, issues des orbitales p x et p y , possèdent les mêmes propriétés
de symétrie que celles-ci : elles se déduisent l’une de l’autre par rotation
de p /2autour de l’axe Oz. Elles correspondent alors à la même énergie et
sont dites dégénérées. Il en est de même pour p x* et p y*.
■ Le recouvrement des O.A. est d’autant plus important que l’axe des orbitales
coïncide avec celui de la liaison. Ce qui est vrai pour l’interaction de
type s, mais pas pour celle de type p ; l’O.M. s z est alors plus stable que ses
homologues p x et p y . Ce résultat est inversé pour les O.M. antiliantes correspondantes,
les O.M. p * x et p * y ont une énergie inférieure à celle de l’O.M.s * z.
En vertu de la règle 5 de non-croisement des niveaux, le niveau s s , constitué
à partir des O.A. 2s , plus stables que les O.A. 2p z, sera situé plus bas en énergie
que son homologue s z formé à partir de celles-là. Il en sera de même pour
le niveau s* s par rapport au niveau s* z (doc. 22 a).
Le diagramme d’énergie correspondant aux 8 O.M., chaque O.M. étant obtenue
par combinaison linéaire de 2 O.A. prise l’une sur un atome, l’autre sur
l’autre atome, constitue le diagramme simple (ou diagramme non corrélé) des
O.M. de la molécule A 2 .
A 1 A2 A
O2 2
O 1
s ∗ z
s ∗ a) b)
z
2p 1
s z
s ∗ s
s s
p∗ x
2p 2 2p 1 2p 2
2s1 2s2 2s1 2s2 p x
s ∗ s
s z
s s
p∗ y
p y
O 2
z