CHIMIE

Doc. 18 Interactions 2p–2pconduisant,
pour les molécules A 2 à la formation
d’O.M. de type :
a) liant p x ou p y ;
b) antiliant p* x ou p* y .
Les signes de la fonction liante sont
choisis pour conduire à un renforcement
de l’amplitude de la fonction
d’onde entre les noyaux : pour les
orbitales liantes, la densité de probabilité
est maximale dans le plan
médiateur du segment A 1 – A 2 .
Doc. 19 Lignes d’isodentité électronique
pour une O.M. p x ou p y.
a)
y
b)
y
2p x1
A 1 A 2
S b
x
S a
S b
x
2s 2
A1 A2 Sa S a > 0
S b < 0
S a + S b = 0
z
z
S a + S b 0
COURS
■ Orbitales orthogonales à l’axe internucléaire
Les orbitales 2p xi , respectivement 2p yi , orthogonales à l’axe de la liaison, conduisent
à des orbitales moléculaires antisymétriques par rapport à un plan nodal
contenant le segment internucléaire. Ces O.M. sont appelées orbitales p.
Les fonctions somme (2p x1 + 2p x2 ou 2p y1 + 2p y2 ) provoquent un accroissement
de la densité de probabilité de présence de l’électron dans le domaine internucléaire
mais ici pas sur le segment A 1 A 2 ; c’est une propriété caractéristique d’une
fonction liante : celle-ci est, selon les cas, une O.M. p x ou p y (doc. 18 a et 19).
y
x
a)
z
b)
A 1
A 1
À l’inverse , les fonctions différence (2p x1 – 2p x2 ou 2p y1 – 2p y2 ) provoquent
une annulation de cette densité de probabilité de présence dans le plan médiateur
du segment internucléaire ; elles mènent donc à une O.M. p* x ou p* y
(doc. 18 b).
Le recouvrement de ces orbitales est dit latéral.
En conclusion, les 6 O.A. de type 2p, conduisent à 6 O.M. , 3 liantes et 3 antiliantes,
conformément à ce que prévoyait la règle 3 (cf. § 3.1.). Leurs expressions
analytiques sont analogues à celles des O.M. issues d’interactions 2s –2s:
sz= . (2p z1 – 2p z2 )
s* z = . (2p z1 + 2p z2 )
p x = (2p x1 + 2p x2 ) et p y = (2p y1 + 2p y2 )
p* x = (2p x1 – 2p x2 ) et p* y = (2p y1 – 2p y2 )
3.2.3. Interactions 2s–2p
Structure électronique des molécules
2p x 1
2p x 1
+
A 2
A 2
10
+ 2p
x O. M. px 2
+
– 2p x 2
O. M. p* x
Lorsque les niveaux énergétiques des O.A. 2s et 2p sont suffisamment proches
pour que la règle 2 soit satisfaite, les orbitales 2s et 2p z, de même symétrie de
révolution par rapport à l’axe A 1 – A 2 , peuvent interagir (doc. 20) ; il se forme
alors une combinaison s sz liante (doc. 21 a, page suivante) et une combinaison
s* sz antiliante (doc. 21 b).
Doc. 20 a) Les orbitales atomiques 2s et 2p x, respectivement 2p y, ne se
recouvrent pas et ne peuvent donc pas interagir.
b) Les orbitales atomiques 2s et 2p z se recouvrent et peuvent interagir.
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
309