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Vendredi 14 décembre 2007 : Conf de Stéphane Humbel, Faculté des Sciences Saint Jérôme, Marseille

Mésomérie, quel poids pour une forme mésomère ? L’Approche Hûckel avec « IC » de Lewis

On s'appuie sur la "mésomérie" entre structures limites lorsqu'une structure unique ne suffit pas à décrire un système. Si on sait dire qu’une structure donnée est prépondérante, en revanche on ne sait pas décrire quantitativement la mésomérie. (i) Quelle énergie peut-on associer à une autre structure limite ? (ii) quel poids peut-on lui associer ? (iii) une structure de haute énergie interfère-t-elle avec les autres structures ?
La chimie quantique est au coeur de la description des (dé)localisations électroniques, mais la notion de fonction d'onde se heurte en général aux concepts familiers des chimistes. En effet, la délocalisation des orbitales sur tous les atomes dans les méthodes d'Orbitales Moléculaires (OM) d'une part, et la décomposition en structures ioniques et covalentes dans les techniques Valence Bond (VB) d'autre part, ne correspondent en général pas à une "réalité  palpable" pour le chimiste, qui utilise plutôt des structures de Lewis pour se représenter liaisons et paires libres.
La chimie quantique semble ainsi déconnectée des modes de pensée du chimiste. Des effortsremarquables ont été fournis par la communauté de la chimie quantique pour donner aux fonctions d'onde cette lecture "de chimiste". En prolongement de nos travaux sur des fonctions d'onde Valence Bond partiellement (dé)localisées, nous avons bâti une méthode très simple qui permet de décrire la mésomérie selon les poids et les énergies que l'on peut associer aux structures limites. C'est cette méthode qui sera présentée.
Cette approche détourne en quelque sorte la méthode de Hückel pour la rendre à même de décrire la mésomérie. Nous l'avons nommée Hückel-Lewis C.I. (HL-CI) car elle réunit les concepts de localisation des électrons, à la Lewis, à ceux de délocalisation, à la Hückel. Les structures de Lewis n'étant finalement que des configurations électroniques, nous les traitons par une approche simplifiée de l'Interaction de Configuration (IC). L'applet java "HuLiS" , en cours de développement, sera montrée. Cette applet devrait trouver une utilité au moins dans des enseignements de chimie organique, de chimie générale, et de chimie théorique.

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Contact : Sylvain Jugé
 

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