LAboratoire de Dynamique, Interactions et Réactivité

Présentation au sujet: "LAboratoire de Dynamique, Interactions et Réactivité"— Transcription de la présentation:

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

2 chimie [Gimi] n. f. du gr. byz. khêmeia
Science de la constitution des divers corps, de leurs transformations et de leur propriétés. Petit Robert Si vous rejetez tout ce qui est chimique vous revenez à l’âge de pierre, parce le bronze c’est déjà la chimie!

3 La science chimique  CONCEPTS Structures
1) Nature des objets qui se transforment? Structures 2) Comment se transforment-ils? Mécanismes 3) Comment appliquer ces connaissances? Synthèse Si vous rejetez tout ce qui est chimique vous revenez à l’âge de pierre, parce le bronze c’est déjà la chimie!  CONCEPTS

4 Concept de valence Kekulé (1856) : fondateur de la chimie du carbone
* C tétravalent! Si vous rejetez tout ce qui est chimique vous revenez à l’âge de pierre, parce le bronze c’est déjà la chimie!

5 La représentation des atomes et des molécules
« The Atom and the Molecule » Gilbert N. Lewis Journal of the American Chemical Society 38 (1916) Si vous rejetez tout ce qui est chimique vous revenez à l’âge de pierre, parce le bronze c’est déjà la chimie!

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7 Kekulé (1856) Thomson (1897) : électron Lewis (1916)
Mécanique Quantique ( ) Si vous rejetez tout ce qui est chimique vous revenez à l’âge de pierre, parce le bronze c’est déjà la chimie!

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

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

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

11 ELF : localisation électronique V(r) = η (r)
(B. Silvi : UPMC) 2.53 4.26 V(C) V(O) V(C,O) V(C,O) = 3.05

12 C2H6, C2H4, C2H2 V(C,C) = 1,9 3,6 5,3 e ELF = 0,95 0,93 0,89 V(H,C) = 2,0 2,1 2,3

13 MT – C2H2

14 Liaison covalente :

15 Liaison dative :

16 Complexes MT – CO : MT = Sc, …Cu

17 Densité de spin : RPE et ELF
ELF Mulliken Exp. ScCO 58 VCO 33 CuCO 67

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

19 Béla Vizi