Modèle ondulatoire de l’atome, orbitales atomiques et moléculaires Pr. P. Gallice

Modèle ondulatoire
› Modèle

de BOHR à insuffisant ! (ne permet

pas d’expliquer certaines caractéristiques des liaisons chimiques)

› L’électron

va alors être considéré comme

une onde.
› Une fonction mathématique décrit le comportement de l’électron : la fonction d’onde ou orbitale.

Notion d’orbitales
› Chaque

orbitale correspond à une case quantique du modèle de BOHR.
› Une orbitale définit à la fois un niveau énergétique et la géométrie de la région de l’espace où se trouve le plus souvent l’électron.
› Le principe d’exclusion de PAULI s’applique aux orbitales. › La probabilité de trouver l’électron dans l’enveloppe virtuelle que constitue l’orbitale est d’environ 0,8 à 0,9.

Notion d’orbitales
› Différentes
-
-
-

symétries possibles pour ces
« enveloppes virtuelles » : sphérique : orbitales s elliptique (haltères) : orbitales p elliptique (haltères croisées) : orbitales d

› Levée

de dégénérescence :

› Orbitale

s:

› Orbitales

p:

› Orbitales

d:

Nombre quantiques
› Nombre

quantique principal n
› Nombre quantique secondaire l :
Valeurs de l Orbitale

Nombre d’orbitales (2l + 1)

Symétrie des orbitales

0

s

1

sphérique

1

p

3

haltères

2

d

5

haltères croisée

3

f

7

multilobes complexes

› Nombre

quantique magnétique m
› Nombre quantique de spin s

Exemple :
Configuration électronique de l’oxygène O2
(Z = 8) :

1s2 2s2 2p4 nombre quantique n

symétrie de l’orbitale déterminée par le nombre quantique secondaire l

nombre d’électrons présents dans l’orbitale

Orbitales moléculaires (OM)
› Résultent

du recouvrement des orbitales atomiques (OA) : c’est la combinaison linéaire des deux OA

Molécules diatomiques homonucléaires : exemple du dihydrogène H2
› H2

est