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Chimie orbitalaire

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Master 1

Semestre :

S1

Crédits ECTS :

5

Volume Horaire :

18h Cours
22h TD

12h TP

Responsable :

Elise Dumont

Ecole Normale Supérieure de Lyon

Intervenants :

E. Dumont
J.-B. Rota
E. Salager

P. Fleurat-Lessard

La Formation

Ce cours porte sur la description et l'utilisation du formalisme des orbitales moléculaires pour appréhender certaines propriétés ou réactions chimiques. Les principes abordés en licence sont développés en restant dans une approche semi-empirique ou qualitative; la théorie des groupes est peu utilisée. L'étudiant apprend ici à utiliser un langage, celui du modèle des orbitales moléculaires.
Un premier chapitre porte sur l’obtention du diagramme des OMs : les méthodes de Hückel et Hückel étendue sont revues, les méthodes des fragments et des perturbations intra- et intermoléculaires introduites. Les applications concernent la géométrie des molécules de type AHn (établissement des diagrammes de corrélation, règle de Walsh), les effets électroniques de substituants dans les molécules insaturées. La réactivité est abordée dans les réactions d' électrocyclisation, cycloadditions et transpositions sigmatropiques en utilisant la notion d'orbitales frontières et les diagrammes de corrélation. Les critères pour l'aromaticité sont présentés, notamment en relation  avec la méthode de Dewar-Zimmermann.
La théorie des bandes (chimie du solide) sera rapidement abordée.
Des TPs permettent une approche plus quantitative (logiciel de modélisation Mopac couplé à Gabedit) qui met en œuvre des champs de forces et diverses méthodes semi-empiriques.

Pré-requis

L3, chimie physique 2
(liaison chimique, mécanique quantique, théorie des groupes)

Modalité de l'examen

1 examen final écrit portant sur l'ensemble du module (durée 2h), plus un contrôle spécifique aux séances de TPs (durée 1h).

Mots-clés

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