Chimie
Précédent
Modèle des liaisons de valence
Le test comporte 3 questions :
Configuration électronique
Etat fondamental dans le modèle des liaisons de valence
Lien entre les modèles
La durée indicative du test est de 26 minutes.
Commencer
Configuration électronique

Ecrire la configuration électronique de l'état fondamental de la molécule dans le modèle des liaisons de valence.

Etat fondamental dans le modèle des liaisons de valence

L'état fondamental des deux électrons de la molécule de dihydrogène peut être décrit en bonne approximation par la fonction de Heitler et London :

où N est une constante de normalisation. Les coordonnées des deux électrons sont symbolisées par 1 et 2.

Montrer que cette fonction est convenable au sens de l'indiscernabilité des deux électrons.

Lien entre les modèles

L'état fondamental des deux électrons de la molécule de dihydrogène peut être décrit dans le modèle des orbitales moléculaires par la fonction :

où M est une constante de normalisation. Les coordonnées des deux électrons sont symbolisées par 1 et 2. L'orbitale moléculaire s'écrit :

où N est une constante de normalisation.

1. Développer la fonction d'onde pour établir son expression en utilisant les orbitales atomiques. On peut se contenter de développer la partie orbitale.

2. Associer chaque terme du développement à une configuration électronique du modèle des liaisons de valence et à une forme mésomère de .

3. Expliquer pourquoi la forme de la fonction d'onde du modèle des orbitales moléculaires n'est pas adaptée à la description de la formation et de la dissociation de la molécule .

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Configuration électronique

Dans le modèle des liaisons de valence, l'état fondamental de la molécule est obtenu en peuplant chaque orbitale atomique par un électron. Cette configuration s'écrit :

0
1
2
3
Etat fondamental dans le modèle des liaisons de valence

On écrit :

Le premier crochet qui traite de la partie orbitale est symétrique par rapport à l'échange de 1 et 2. Le second crochet qui traite de la partie de spin est antisymétrique. La fonction d'onde complète change donc de signe lorsque l'on échange les coordonnées des deux électrons.

Elle respecte le principe d'indiscernabilité des fermions.

0
1
2
3
Lien entre les modèles

1. On développe la partie orbitale uniquement, puisque la partie de spin est en facteur.

2. Le premier terme de la somme décrit deux électrons affectés à l'orbitale de l'atome A. La configuration électronique est . Cette configuration traduit la forme ionique.

Le second terme de la somme décrit deux électrons affectés à l'orbitale de l'atome B.

La configuration électronique est . Cette configuration traduit la forme ionique.

Les deux dernier termes décrivent deux électrons affectés à des orbitales différentes. Cette configuration électronique traduit la configuration covalente de Heitler et London : . Elle décrit la forme mésomère

3. Le développement de la fonction contient un mélange des configurations covalente et ioniques. Lors de la dissociation de , on doit obtenir deux atomes d'hydrogène neutres, portant chacun un seul électron. La contribution des formes ioniques devrait donc être nulle pour les très grandes distances internucléaires. Ce n'est pas le cas dans la fonction d'onde du modèle des orbitales moléculaires qui contient en poids égaux les formes covalentes et ioniques. Cette fonction d'onde n'est donc pas adaptée à la description de la rupture de la liaison covalente.

0
1
2
3
4
5
6
7
8
Bilan
Nombre de questions :3
Score obtenu :/14
Seuil critique :9
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :26 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)