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Les molécules H2O et BeH2

Le cas de

  
Figure 5.14: Système de coordonnées utilisé dans la définition des orbitales atomiques de

On considérera ici cette molécule plane dans le système de coordonnées de la figure 5.14, où tous les noyaux se trouvent dans le plan xz, et l'axe de symétrie du système coincide avec l'axe des z. La base minimale des orbitales atomiques est constituée

Comme dans le cas précédent on s'attend à ce que l'orbitale reste pratiquement inchangée, et devient simplement une orbitale de coeur non-liante de la molécule. L'orbitale de l'oxygène ne se recouvrant pas avec les orbitales , elle devient aussi une orbitale non-liante. Seules les orbitales et peuvent se combiner avec les deux . La symétrie du système impose le remplacement de ces deux orbitales hydrogénoïdes par les combinaisons linéaires adaptées à la symétrie suivantes:

De ces deux fonctions est de même type de symétrie (type dite que et . Ces trois fonctions se combinent pour donner trois orbitales moléculaires du type

En supposant première orbitale est caractérisée par et . C'est une orbitale fortement liante, et son énergie est telle qu'elle est la plus profonde des orbitales moléculaires de valence considérées. L'orbitale de plus haute énergie est caractérisée par et . Elle est fortement antiliante. La dernière orbitale du type est non-liante; son occupation complète, avec celle de l'orbitale non-liante , permet d'écrire la molécule avec deux paires d'électrons 'libres'.

La deuxième combinaisons linéaires des orbitales 1s hydrogénoïdes, , est de même symétrie que (symétrie ); leur combinaison linéaire donne deux orbitales moléculaires du type

dont l'une est liante , l'autre antiliante.

La figure 5.15 montre les niveaux d'énergies orbitalaires de , ainsi que leur schéma d'occupation par les électrons de valence de la molécule. On y trouve aussi, pour fins de comparaison, les niveaux des orbitales correspondantes pour la molécule linéaire qui compte quatre électrons de moins que .

Le cas de BeH2

Pour ce cas, il suffit de remplacer les orbitales de l'oxygène du cas précédent par celles de Be. La base minimale est donc constituée

Encore une fois reste une orbitale de coeur tandis que, compte tenu de la linéarité de , les orbitales de valence seront formées par combinaison de avec et de avec , Les orbitales resteront inchangées et sont des OM non-liantes. On a donc:

  
Figure: Niveaux d'énergies orbitalaires de , ainsi que leur schéma d'occupation par les électrons de valence de la molécule. On montre aussi, en tirets, les niveaux des orbitales correspondantes pour



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Cours WWW Intro a la Chimie Quantique
Sat Jan 13 22:02:54 EST 2001