Phase d'électron

Phase d'électron

En chimie physique, une phase d'électron correspond au signe de la fonction d'onde, qui est une solution de l'équation de Schrödinger. Lorsque deux fonctions d'onde décrivant deux orbitales atomiques d'un même atome se combinent, il y a hybridation ; lorsque ce sont des fonctions d'onde d'orbitales atomiques de deux atomes différents, il y a formation d'une orbitale moléculaire entre ces deux atomes.

Dans le cas des orbitales moléculaires, l'interaction résultante entre deux fonctions d'onde combinées dépend de leur signe respectif : cette interaction peut être constructive ou destructive selon que les fonctions d'onde sont de même signe ou de signe opposé. Pour visualiser cela, les phases d'une fonction d'onde peuvent être représentées graphiquement de façon sinusoïdale par une simple fonction de type y = sin(x) :

  • lorsque les deux fonctions d'onde ont la même phase, leur recouvrement conduit à additionner leur amplitude pour donner une onde résultante d'amplitude accrue : il s'agit d'une orbitale moléculaire liante.
  • lorsque les deux fonctions d'onde sont en opposition de phase, leur recouvrement conduit à l'annulation de leur amplitude pour donner une fonction d'onde résultante d'amplitude nulle : il s'agit d'une orbitale moléculaire antiliante.

Lorsque deux orbitales atomiques se recouvrent, elles peuvent donner naissance à une liaison σ, une liaison π, une liaison δ, ou d'autres formes d'interactions. Ces orbitales atomiques peuvent subir un recouvrement en phase pour produire une orbitale liante, ou au contraire un recouvrement en opposition de phase pour donner une orbitale antiliante.

Un électron est défini dans l'espace des phases par sa position et sa quantité de mouvement, ce qui signifie que les électrons de deux orbitales atomiques doivent partager la même position avec la même quantité de mouvement pour pouvoir former une orbitale liante : c'est la raison pour laquelle quand les orbitales atomiques sont en phase, elles peuvent former une orbitale moléculaire liante, tandis que lorsqu'elles sont en opposition de phase, elles tendent à se repousser en formant une orbitale antiliante. De telles orbitales antiliantes sont notées avec une étoile « * » pour les distinguer des orbitales liantes : σ* par opposition à σ, par exemple.

Les doublets liants sont toujours plus stables que les deux orbitales initiales. Les doublets antiliants ont une énergie supérieure à celle des orbitales atomiques. Il y a autant d'orbitales moléculaires qu'il y a d'orbitales atomiques en recouvrement : l'orbitale moléculaire de basse énergie est liante, celle de haute énergie est antiliante.

L'existence d'une orbitale moléculaire ne signifie pas que des électrons l'occupent : ainsi, une molécule de dihydrogène H2 possède une orbitale moléculaire liante σ et une orbitale moléculaire antiliante σ*, mais seule l'orbitale liante σ, de basse énergie, est occupée par les deux électrons de la molécule ; l'orbitale antiliante σ* est inoccupée, de sorte qu'il n'y a pas d'antiliaison dans la molécule d'hydrogène et que celle-ci est stable, avec une liaison covalente. En revanche, dans la molécule de dihélium He2, les quatre électrons occupent à la fois l'orbitale liante σ et l'orbitale antiliante σ*, de sorte que la liaison résultante est nulle et que la molécule de dihélium n'est pas stable.

H2 antibonding orbital.png           He2 antibonding orbital.png
Répartition des électrons dans la molécule H2.           Répartition des électrons dans la molécule He2.

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Phase d'électron de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Electron crystallography — is a method to determine the arrangement of atoms in solids using a transmission electron microscope (TEM). Contents 1 Comparison with X ray crystallography 2 Radiation damage 3 Protein structures determined by electron crystallography …   Wikipedia

  • Phase-contrast imaging — Phase contrast imaging, or – more casually – High Resolution (HR) imaging, is a method of imaging in Transmission Electron Microscopy (TEM). The ability to image using phase contrast is one of the key elements which differentiates Transmission… …   Wikipedia

  • Electron diffraction — is a technique used to study matter by firing electrons at a sample and observing the resulting interference pattern. This phenomenon occurs due to the wave particle duality, which states that a particle of matter (in this case the incident… …   Wikipedia

  • Electron beam physical vapor deposition — or EBPVD is a form of physical vapor deposition in which a target anode is bombarded with an electron beam given off by a charged tungsten filament under high vacuum. The electron beam causes atoms from the target to transform into the gaseous… …   Wikipedia

  • Electron holography — is the application of holography techniques to electron waves rather than light waves.Illumination sourcePoint like field emission sources are the appropriate sources for coherent electron waves. Unlike optical sources, the wavelength is not… …   Wikipedia

  • Electron retrodiffuse — Électron rétrodiffusé Les électrons rétrodiffusés (back scattered electrons en anglais) sont des électrons résultant de l impact d un faisceau d électrons dit primaire et d un échantillon. Les électrons primaires sont entrés en collision avec des …   Wikipédia en Français

  • phase — [ faz ] n. f. • 1661 astron.; h. 1544 fig.; répandu XIXe; gr. phasis « lever d une étoile » 1 ♦ Astron. Chacun des aspects que présentent la Lune et les planètes à un observateur terrestre, selon leur éclairement par le Soleil. ⇒ apparence. Les… …   Encyclopédie Universelle

  • Electron irradiation — is a process which involves using electrons, usually of high energy, to treat an object for a variety of purposes. This may take place under elevated temperatures and nitrogen atmosphere. Possible uses for electron irradiation include… …   Wikipedia

  • Electron cooling — is a process to shrink the size, divergence, and energy spread of charged particle beams without removing particles from the beam. Since the number of particles remains unchanged and the space coordinates and their derivatives (angles) are… …   Wikipedia

  • electron tube — an electronic device that consists, typically, of a sealed glass bulb containing two or more electrodes: used to generate, amplify, and rectify electric oscillations and alternating currents. Also called electronic tube. Cf. gas tube, vacuum tube …   Universalium

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”