Séance de cours

Chimie générale avancée I: Orbitales moléculaires et liaisons chimiques

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Dans cours

CH-110: Chimie générale avancée I

Le cours comporte deux parties. Les bases de la thermodynamique des équilibres et de la cinétique des réactions sont introduites dans l'une d'elles. Les premières notions de chimie quantique sur les électrons et les liaisons chimiques, exemplifiées en chim ...

Description

Cette séance de cours couvre les fonctions des ondes moléculaires, les orbitales moléculaires et les solutions de l'équation de Schrödinger pour les molécules. Il traite de l'approximation des fonctions des ondes moléculaires en tant que produit d'orbitales atomiques, de la combinaison d'orbitales atomiques pour former des orbitales moléculaires et du concept d'orbitales hybrides. La séance de cours explore également le concept d'énergie de dissociation des liaisons, les longueurs moyennes des liaisons et les structures de résonance dans le benzène. De plus, il se plonge dans les enthalpies de diverses liaisons chimiques et les caractéristiques de la molécule d'ozone. La séance se termine par un quiz sur le collage chimique, incluant des questions sur la résistance des liaisons, les structures de Lewis et les types de liaisons chimiques.

Enseignant·e·s (7)

Beat Fierz

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Paria Khalafi, Wei Cai, Pierre Alexander Miranda Herrera, Andrei Zhauniarovich, Matteo Nicolas Doudin, Zongqing Li, Enguerran Majerus, Po-Han Chang, Iana Berlina, Yuji Kamei A dirigé les thèses EPFL de Aurore Marie-France Delachat, Sinan Kilic, Louise Catherine Bryan, Andreas Linus Bachmann, Ninad Dilip Agashe, Nora Guidotti, Maxime Nicolas Mivelaz, Kristina Makasheva, Alexandra Teslenko, Pauline Franz, Salome Riccarda Püntener, Ly Phillippe A co-dirigé les thès

Angela Steinauer

Since October 2022: Head of the Laboratory of Biomolecular Engineering and Nanomedicine (LIBN), EPFL (Switzerland)2019-2021: MSCA Postdoctoral Fellow at ETHZ (Switzerland) 2018: Ph.D. in Chemical Biology from Yale University (USA) 2007-2012: B.Sc. & M.Sc. in Chemistry from University of Zurich (Switzerland) Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Diogo Miguel De Abreu Viegas, Georges Barnikol, Oliver Dennis, Andrea Elizabeth Melgar Aguilar, Paula Oeser, Manutsawee Thanaburakorn Cours Chemical Biolog

Jacques-Edouard Moser

Professeur titulaire en chimie physique, Jacques Moser dirige actuellement le Groupe de dynamique photochimique (Groupe Moser) de l'EPFL. Jacques Moser est diplômé de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), où il a reçu en 1982 un diplôme d'ingénieur chimiste et en 1986 un doctorat ès sciences pour sa thèse en chimie physique, menée sous la direction du Pr Michael Grätzel. En 1984 et 1985, il effectue deux séjours à l'Université Concordia de Montréal (Canada). A partir de 1986, il rejoint les laboratoires de recherche centraux de Eastman-Kodak Co. à Rochester (New York, USA) et est ensuite associé au Center for photoinduced charge transfer du NSF à l'Université de Rochester. De retour à l'EPFL, Jacques Moser dirige depuis 1991 un groupe de recherche dans le domaine de la photochimie. Il est chargé de cours à partir de 1992 et reçoit en 1998 l'habilitation ès sciences techniques et le titre de privat-docent. Il est nommé professeur titulaire en 2005. L'activité de recherche du Groupe Moser se focalise plus particulièrement sur létude de la dynamique des processus de transfert d'électron induits par la lumière aux interfaces et de séparation de charges dans des semiconducteurs nanostructurés. Le Pr Moser enseigne la chimie générale avancée (Équilibre et réactivité chimiques) en première année aux étudiants en chimie de l'EPFL. Il dispense les cours Photochemistry I et Photochemistry II aux étudiants de Master et des écoles doctorales en chimie, en énergie et en photonique. Lauréat du prix de la fondation Latsis internationale, Jacques Moser est auteur et co-auteur de près de 200 publications dans des revues scientifiques à comité de lecture (H-index = 75). Il a été président de la Société suisse de photochimie et photophysique, membre du comité international de l'European Photochemistry Association, membre de la direction centrale de la Société suisse de chimie (SSC) et membre du comité executif de la division Recherche scientifique de la SSC. Il a été le directeur de la Section de chimie et de génie chimique de l'EPFL et l'un des membres de la direction de la Faculté des sciences de base de 2007 à 2015.

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie minérale: Complexe de coordination

Concepts associés (32)

Énergie de liaison (chimie)

En chimie, l'énergie de liaison (E) est la mesure de la force d'une liaison chimique. Elle représente l'énergie requise pour briser une mole de molécules en atomes individuels. Par exemple, l'énergie de la liaison carbone-hydrogène dans le méthane, E(C–H), est l'enthalpie nécessaire pour casser une molécule de méthane en un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène, divisée par 4. L'énergie de liaison ne doit pas être confondue avec l'énergie de dissociation de liaison, qui est, en dehors du cas particulier des molécules diatomiques, une quantité différente.

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.

Théorie de l'orbitale moléculaire

La 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.

Liaison chimique

Une 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.

Orbitale antiliante

Une 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.

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Structure moléculaire: Délocalisation électronique intramoléculaire

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