Hybridation (chimie)En chimie quantique, l'hybridation des orbitales atomiques est le mélange des orbitales atomiques d'un atome appartenant à la même couche électronique de manière à former de nouvelles orbitales qui permettent de mieux décrire qualitativement les liaisons entre atomes. Les orbitales hybrides sont très utiles pour expliquer la forme des orbitales moléculaires. Bien que parfois enseignées avec la théorie VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), liaison de valence et hybridation sont en fait indépendantes du VSEPR.
Orbitale moléculairevignette|Orbitales moléculaires du 1,3-butadiène, montrant les deux orbitales occupées à l'état fondamental : π est liante entre tous les atomes, tandis que π n'est liante qu'entre les atomes C et C ainsi qu'entre les atomes C et C, et est antiliante entre C et C. En chimie quantique, une orbitale moléculaire est une fonction mathématique décrivant le comportement ondulatoire d'un électron dans une molécule.
Liaison covalenteUne liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle deux atomes se partagent deux électrons (un électron chacun ou deux électrons venant du même atome) d'une de leurs couches externes afin de former un doublet d'électrons liant les deux atomes. C'est une des forces qui produisent l'attraction mutuelle entre atomes. La liaison covalente implique généralement le partage équitable d'une seule paire d'électrons, appelé doublet liant. Chaque atome fournissant un électron, la paire d'électrons est délocalisée entre les deux atomes.
MésomérieEn chimie, la mésomérie désigne une délocalisation d'électrons dans les molécules conjuguées, que l'on représente par une combinaison virtuelle de structures aux électrons localisés appelées mésomères ou formes de résonance. Faute de moyens graphiques plus simples pour les décrire correctement, la mésomérie est donc une représentation simplifiée des systèmes moléculaires, qui sont plus précisément décrits par des approches de chimie quantique. Le terme « mésomérie » est dû à Ingold.
Théorie de l'orbitale moléculaireLa théorie de l'orbitale moléculaire (TOM) est un des socles de la chimie théorique du . Jusqu'alors les chimistes théoriciens étaient prisonniers des succès du modèle de la liaison covalente de Lewis. Les méthodes spectroscopiques du montrent les limites de l'idée de liaisons localisées en résolvant des structures chimiques jusque-là inédites. Par exemple la mésomérie ou résonance était vue, à tort, comme le passage rapide d'une conformation à une autre (résonance de Kekulé), ce qui n'était pas vérifié ni dans le spectre infrarouge ni dans la réactivité de molécules comme le benzène.
Géométrie moléculaireLa géométrie moléculaire ou structure moléculaire désigne l'arrangement 3D des atomes dans une molécule. . La géométrie moléculaire peut être établie à l'aide de différents outils, dont la spectroscopie et la diffraction. Les spectroscopies infrarouge, rotationnelle et Raman peuvent donner des informations relativement à la géométrie d'une molécule grâce aux absorbances vibrationnelles et rotationnelles. Les diffractométries de rayons X, de neutrons et des électrons peuvent donner des informations à propos des solides cristallins.
Combinaison linéaire d'orbitales atomiquesEn chimie quantique, une combinaison linéaire d'orbitales atomiques (CLOA) représente la superposition d'orbitales atomiques et permet de calculer les orbitales moléculaires. En effet, dans une molécule le nuage d'électrons est modifié et dépend des atomes participant aux liaisons chimiques : la CLOA permet d'approximer cette nouvelle fonction d'onde en se basant sur celles de chaque élément pris individuellement.
Liaison chimiqueUne liaison chimique est une interaction durable entre plusieurs atomes, ions ou molécules, à une distance permettant la stabilisation du système et la formation d'un agrégat ou d'une substance chimique. Les électrons, chargés négativement, gravitent autour d’un noyau constitué de protons chargés positivement. Les deux corps s’attirent du fait de la force électrostatique s’exerçant entre les électrons et les protons. Ainsi, un électron positionné entre deux noyaux sera attiré par les deux corps chargés positivement, et les noyaux seront attirés par l’électron.
Délocalisation électroniqueLa délocalisation électronique est le phénomène qui se produit quand un ou plusieurs électrons d'une molécule, d'un ion ou d'un métal ne sont pas associés à une liaison covalente ou un seul atome. Mésomérie Dans le noyau aromatique simple de benzène, la délocalisation de six électrons π à l'intérieur de l'anneau en est souvent indiqué graphiquement par un cercle. Le fait que les six liaisons C-C sont équidistantes est lié à cette délocalisation. Dans la théorie de la liaison de valence, la délocalisation dans le benzène est représentée par des formes de résonance.
Géométrie moléculaire plane trigonaleEn chimie, une géométrie moléculaire plane trigonale est la géométrie des molécules où un atome, noté A, est au centre et trois atomes, notés X, sont aux sommets d'un triangle, appelés atomes périphériques, tous dans un plan. Ces composés appartiennent à la classe AX3E0 selon la théorie VSEPR. Dans une espèce plane trigonale idéale, les trois ligands sont tous trois identiques et les angles de liaison sont tous de 120°. De telles espèces appartiennent au groupe ponctuel de symétrie D3h.
Orbitale antilianteUne orbitale antiliante désigne un type de liaison chimique qui s'oppose à la stabilité de la molécule. Cela survient lorsque les phases d'électron et des orbitales atomiques à l'origine d'une orbitale moléculaire sont de signe opposé, c'est-à-dire que ces orbitales atomiques sont en opposition de phase : si des électrons occupent de telles orbitales antiliantes, ils se repoussent et tendent à dissocier la molécule. L'effet d'une orbitale antiliante est plus sensible que celui d'une orbitale liante, la différence s'expliquant par la répulsion entre les noyaux atomiques.
Géométrie moléculaire bipyramidale trigonaleEn chimie, une géométrie moléculaire bipyramidale trigonale est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à cinq atomes, groupes d'atomes ou ligands, notés X, aux sommets d'une bipyramide triangulaire, ou « diamant triangulaire ». Cette configuration est notée AX5E0 selon la théorie VSEPR. C'est l'un des rares cas où les angles de liaison ne sont pas identiques (voir aussi bipyramide pentagonale), ce qui s'explique simplement par le fait qu'il n'existe pas d'arrangement géométrique qui peut résulter en cinq angles égaux dans les trois dimensions.
Géométrie moléculaire octaédriqueEn chimie, une géométrie moléculaire octaédrique est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à six atomes, groupe d'atomes ou ligands, notés X, formant un octaèdre régulier. Cette configuration est notée AX6E0 selon la théorie VSEPR. Les angles de liaison sont de 90° lorsque tous les substituants sont les mêmes, et la structure est alors un octaèdre parfait appartenant au groupe ponctuel de symétrie Oh.
Liaison covalente de coordinationupright=1.5|vignette|Exemple de liaison covalente de coordination dans l'ion ammonium. Une liaison covalente de coordination (anciennement connue sous le nom de liaison dative, maintenant obsolète) est une description de la liaison covalente entre deux atomes pour lesquels les deux électrons partagés dans la liaison proviennent du même atome. La distinction par rapport à une liaison covalente ordinaire est artificielle, mais la terminologie est fréquente dans les manuels, et tout particulièrement ceux traitant des composés de coordination.
Géométrie moléculaire tétraédriqueEn chimie, la géométrie moléculaire tétraédrique est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à quatre atomes, notés X, aux sommets d'un tétraèdre régulier (ou presque régulier). Ces composés appartiennent à la classe AX4E0 selon la théorie VSEPR. Les angles de liaison sont de ≈ 109,47° (double de l'angle dit « magique ») lorsque tous les substituants sont les mêmes, comme dans le cas du méthane (CH4).
Géométrie moléculaire bipyramidale pentagonaleEn chimie, une géométrie moléculaire bipyramide pentagonale est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à sept atomes, groupes d'atomes ou ligands, notés X, aux sommets d'une bipyramide pentagonale ou « diamant pentagonal ». Cette configuration est notée AX7E0 selon la théorie VSEPR. C'est l'un des rares cas où les angles de liaison ne sont pas identiques (voir aussi géométrie moléculaire bipyramidale trigonale). Les autres géométrie de coordination à sept incluent l'octaèdre monocappé et le prisme triangulaire monocappé.
Géométrie moléculaire plane carréeEn chimie, une géométrie moléculaire plane carrée ou plan-carré est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à quatre atomes, groupes d'atomes ou ligands, notés X, aux sommets d'un carré plan. Elle se rencontre en particulier pour les atomes centraux liés à quatre substituants mais possédant aussi deux doublets non-liants, notés E, qui viennent se placer de part et d'autre du plan. Cette configuration est notée AX4E2 selon la théorie VSEPR.
Covalent bond classification methodThe covalent bond classification (CBC) method is also referred to as the LXZ notation. It was published by M. L. H. Green in 1995 as a solution for the need to describe covalent compounds such as organometallic complexes in a way that is not prone to limitations resulting from the definition of oxidation state. Instead of simply assigning a charge to an atom in the molecule (i.e. the oxidation state), the covalent bond classification method analyzes the nature of the ligands surrounding the atom of interest, which is often a transition metal.
Hydrocarburevignette|L'octane () est un hydrocarbure que l'on trouve dans le pétrole, les sphères noires représentent les atomes de carbone, les blanches ceux d'hydrogène. Un hydrocarbure (HC) est un composé organique constitué exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Sa formule brute est de la forme : CnHm. Sous forme de carbone fossile, les hydrocarbures (pétrole et gaz naturel principalement) et le charbon constituent une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais, par leur utilisation importante, ils sont aussi source de gaz à effet de serre (la vapeur d'eau du fait des atomes d'hydrogène et le dioxyde de carbone du fait des atomes de carbone).
RésonanceLa résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques (électriques, mécaniques) sont sensibles à certaines fréquences. Un système résonant peut accumuler une énergie, si celle-ci est appliquée sous forme périodique, et proche d'une fréquence dite « fréquence de résonance ». Soumis à une telle excitation, le système va être le siège d'oscillations de plus en plus importantes, jusqu'à atteindre un régime d'équilibre qui dépend des éléments dissipatifs du système, ou bien jusqu'à une rupture d'un composant du système.
