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Description de la liaison chimique par approches topologiques : un outil pour l'enseignement Esmaïl Alikhani LAboratoire de Dynamique, Interactions et.

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1 Description de la liaison chimique par approches topologiques : un outil pour l'enseignement Esmaïl Alikhani LAboratoire de Dynamique, Interactions et Réactivité LADIR

2 chimie chimie [Gimi] n. f. du gr. byz. khêmeia Science de la constitution des divers corps, de leurs transformations et de leur propriétés. Petit Robert

3 La science chimique 1) Nature des objets qui se transforment? Structures 2) Comment se transforment-ils? Mécanismes 3) Comment appliquer ces connaissances? Synthèse CONCEPTS

4 Concept de valence Kekulé (1856) : Kekulé (1856) : fondateur de la chimie du carbone fondateur de la chimie du carbone * C tétravalent! * C tétravalent!

5 La représentation des atomes et des molécules « The Atom and the Molecule » Gilbert N. Lewis Journal of the American Chemical Society 38 (1916)

6

7 Kekulé (1856) Kekulé (1856) Thomson (1897) : électron Thomson (1897) : électron Lewis (1916) Lewis (1916) Mécanique Quantique ( ) ( )

8 Liaison chimique - Analyse orbitalaire - Décomposition énergétique Analyse topologiqueAIM, ELF - Analyse topologique : AIM, ELF

9 Analyse topologique Bassin 1 Bassin 2 Système dynamique gradient : portrait de phase

10 AIM : densité électronique V(r) = (r) (R. Bader : McMaster) C O HCCH Q(C) = 4,9 e Q(C) = 6,2 e Atomes topologiques Atomes topologiques

11 ELF : localisation électronique V(r) = η (r) (B. Silvi : UPMC) V(C)V(O) V(C,O) V(C,O) = 3.05

12 C 2 H 6, C 2 H 4, C 2 H 2 V(C,C) = 1,9 3,6 5,3 e ELF = 0,95 0,930,89 V(H,C) = 2,0 2,12,3

13 MT – C 2 H 2

14 Liaison covalente :

15 Liaison dative :

16 Complexes MT – CO : MT = Sc, …Cu

17 Densité de spin : RPE et ELF (4s) (%) ELF MullikenExp. ScCO VCO CuCO

18 En guise de conclusion Physique science du dévoilement du monde Chimie science de linvention du monde (transformer et créer) Math. rationalisation (modèles cohérents et universels)

19 Béla Vizi


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