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Séance de cours

Molécule d'hydrogène : structure électronique

Dans cours

MICRO-530: Nanotechnology

This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices. ...

Description

Cette séance de cours explore la structure électronique de la molécule d'hydrogène, en se concentrant sur le hamiltonien, la méthode LCAO, les fonctions d'onde, la liaison et les orbitales moléculaires. Il se penche sur les niveaux d'énergie, les distances de liaison et la comparaison avec les molécules d'hélium. La présentation couvre également la forme des orbitales moléculaires et les règles de formation de fortes liaisons.

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Enseignant·e·s (2)

Giovanni Boero

Jürgen Brugger

I am a Professor of Microengineering and co-affiliated to Materials Science. Before joining EPFL I was at the MESA Research Institute of Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands, at the IBM Zurich Research Laboratory, and at the Hitachi Central Research Laboratory, in Tokyo, Japan. I received a Master in Physical-Electronics and a PhD degree from Neuchâtel University, Switzerland. Research in my laboratory focuses on various aspects of MEMS and Nanotechnology. My group contributes to the field at the fundamental level as well as in technological development, as demonstrated by the start-ups that spun off from the lab. In our research, key competences are in micro/nanofabrication, additive micro-manufacturing, new materials for MEMS, increasingly for wearable and biomedical applications. Together with my students and colleagues we published over 200 peer-refereed papers and I had the pleasure to supervise over 25 PhD students. Former students and postdocs have been successful in receiving awards and starting their own scientific careers. I am honoured for the appointment in 2016 as Fellow of the IEEE “For contributions to micro and nano manufacturing technology”. In 2017 my lab was awarded an ERC AdvG in the field of advanced micro-manufacturing.

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie numérique: Chimie numérique

Chimie minérale: Complexe de coordination

Concepts associés (32)

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.

Combinaison linéaire d'orbitales atomiques

En 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.

Orbitale moléculaire

vignette|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.

Structure chimique

vignette|Représentation de la structure chimique de l'acide acétique. L'hydrogène est en blanc, le carbone est en gris et l'oxygène est en rouge. La structure chimique d'un système réfère à la fois à sa topologie moléculaire, à sa géométrie (géométrie moléculaire ou groupe d'espace pour un cristal) et à sa structure électronique. La topologie moléculaire désigne l’enchaînement des atomes et des liaisons qui les lient sans prendre en compte la géométrie (longueur des liaisons, angles de valence, angles dièdres).

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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Séances de cours associées (35)

Structure moléculaire: Délocalisation électronique intramoléculaire

Discute de la structure moléculaire et de la délocalisation intramoléculaire des électrons, en se concentrant sur la mécanique quantique et la transition des orbitales atomiques aux orbitales moléculaires.

Symétrie complexe hydrure métallique

Explore l'analyse de symétrie d'un complexe d'hydrure métallique deutéré et ses orbitales moléculaires.

Polarité moléculaire et théorie des obligations de Valence

Explore la polarité moléculaire, les moments dipolaires nets et la théorie du Bond de Valence.

Orbitales atomiques et liaisons moléculaires

Explore les orbitales atomiques, la liaison moléculaire, les électrons de valence, l'hybridation et la structure moléculaire avec plusieurs liaisons.

Théorie de champ ligand: fractionnement de champ en cristal

Déplacez-vous dans la théorie des champs de ligand, la division des champs de cristal et les orbitales moléculaires dans les complexes métalliques de transition.

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Concepts associés (32)

Théorie de l'orbitale moléculaire

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