Zalfa NOUR Modélisation de l'adsorption des molécules à fort ...

CHAPITRE 4. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE L’ADSORPTION DU MONOXYDE DECARBONE DANS LES FAUJASITES ECHANGEES AUX CuI ET AUX Na+BD ( 3) C-O (2.00000) -0.48716 (23.14%) C s(0.00%)p 1.00(98.95%)d 0.01(1.05%)(76.86%) O s(0.00%)p 1.00(99.85%)d 0.00(0.15%)LP ( 1) C (1.99839) -0.38743 (100%) C s(75.49%)p 0.32(24.50%)d 0.00(0.01%)LP ( 1) O (1.99052) -0.58665 (100%) O s(55.03%)p 0.82(44.95%)d 0.00(0.02%)BD*( 1) C-O (0.0) 0.02740 (70.48%) C s(27.62%)p 2.61(72.21%)d 0.01(0.17%)(29.52%) O s(45.36%)p 1.20(54.48%)d 0.00(0.16%)BD*( 2) C-O (0.0) -0.04219 (76.86%) C s(0.00%)p 1.00(98.95%)d 0.01(1.05%)(23.14%) O s(0.00%)p 1.00(99.85%)d 0.00(0.15%)BD*( 3) C-O (0.0) -0.04219 (76.86%) C s(0.00%)p 1.00(98.95%)d 0.01(1.05%)(23.14%) O s(0.00%)p 1.00(99.85%)d 0.00(0.15%)Tableau 1. Analyse NBO de la molécule CO. Calcul effectué avec la fonctionnelle B3LYP et la base 6-311++G(d,p). Les étiquettes étoilées et non étoilées correspondent respectivement aux Lewis et non-Lewis NBO.BD, BD* et LP se réfèrent respectivement aux orbitales liantes aboutissant à la formation de liaisons entre lesdeux atomes étudiés (BD réfère au mot « Bond » en anglais qui signifie liaison), anti-liantes et aux doubletslibres (LP se réfère au mot Lone Pair). Les orbitales de cœur de chaque atome n’ont pas été rapportées dans letableau. Pour chaque orbitale sont indiqués : sa nature : liante, anti-liante, LP (1 ère colonne), son tauxd’occupation en électron (2 ème colonne), son énergie (3 ème colonne), et les coefficients de chaque atome qui yparticipe dedans, ainsi que les coefficients correspondantes à la contribution des différentes orbitales atomiquesde chaque atome (4 ème colonne). Par exemple, la première orbitale figurante dans le tableau est une orbitale liante(BD) totalement remplie en électron. L’atome de carbone y contribue à 30% alors que l’oxygène y contribue à70%. L’orbitale atomique avec laquelle participe le carbone est une hybride sp ayant 28% de caractère s et 72%de caractère p. Le même type d’orbitale hybride (sp) est aussi présenté par l’atome d’oxygène, mais pour cedernier cette orbitale possède un caractère moitié s, moitié p. Notons que les énergies dans la 3 ème colonnecorrespondent à celles des orbitales canoniques et non pas aux orbitales NBO.Malgré la petite taille du monoxyde de carbone, la représentation de ses propriétésmoléculaires par un calcul quantique n’est pas si facile et dépend fortement de la base ainsique de la méthode utilisées. Un calcul Hartree-Fock par exemple donne un mauvais sens dumoment dipolaire de CO 1-3 . Chermette et al. 4 ont réalisé une étude détaillée sur ce sujet, où ilsont comparé les performances de plusieurs bases et fonctionnelles GGA dans la description dela longueur de la liaison de CO, ainsi que de son moment dipolaire. Ils ont constitué descombinaisons de différentes fonctionnelles d’échanges et de corrélation et les ont testées avecdifférentes bases de qualités double et triple zéta + polarisation. Leurs résultats ont montré deschangements très importants en fonction de la base et de la fonctionnelle utilisées surtout ence qui concerne le moment dipolaire. Le bilan de leur étude montre que quelque soit la baseutilisée, l’énergie totale et la longueur de liaison de la molécule sont plutôt déterminées par lafonctionnelle d’échange, et que la base la plus appropriée pour donner une longueur de liaisonet un moment dipolaire en adéquation avec l’expérience doit être une base de qualité triplezéta(TZ) plus des fonctions de polarisation comme la 7111/4111/1*.107