Qu’est-ce qu’une orbitale moléculaire ?
Une solution de l’équation de Schrödinger moléculaire décrite par une fonction d’onde.
Que renseigne le carré de la fonction d’onde d’une orbitale moléculaire ?
La probabilité de présence des électrons.
Comment les orbitales moléculaires décrivent-elles la liaison chimique ?
Comme une mise en commun d’électrons.
Quelles conditions favorisent la combinaison de deux orbitales atomiques ?
Des énergies voisines, un recouvrement important et des symétries compatibles.
Quelle orbitale de H₂ est liante et laquelle est antiliante ?
est liante et est antiliante.
Quelle caractéristique nodale possède l’orbitale antiliante de H₂ ?
Elle présente un plan nodal entre les noyaux.
Quelle orbitale occupent les deux électrons de H₂ à l’état fondamental ?
L’orbitale liante .
Quel type de liaison produit un recouvrement axial d’orbitales de symétrie compatible ?
Une liaison σ.
Quel type de liaison produit le recouvrement latéral de orbitales p parallèles ?
Une liaison π.
Quelle formule définit l’ordre de liaison à partir des électrons liants et antiliants ?
Quels sont l’ordre de liaison et la longueur de liaison de F₂ ?
Ordre de liaison : 1 ; longueur : 1,41 Å.
Quels sont l’ordre de liaison et la longueur de liaison de O₂ ?
Ordre de liaison : 2 ; longueur : 1,21 Å.
Quels sont l’ordre de liaison et la longueur de liaison de O₂⁺ ?
Ordre de liaison : 2,5 ; longueur : 1,12 Å.
Combien d’atomes comporte une molécule polyatomique ?
Plus de deux atomes.
À quelle influence chaque électron d’une molécule polyatomique est-il soumis ?
À celle de tous les noyaux.
Comment la théorie de liaison de valence décrit-elle une molécule ?
Comme une suite de liaisons indépendantes.
Combien d’orbitales atomiques forment chaque liaison selon la théorie de liaison de valence ?
Deux orbitales atomiques.
Dans BeH₂, quel angle sépare les deux orbitales hybrides sp ?
180°.
Dans BH₃, combien d’orbitales hybrides sp² sont formées ?
Trois.
Dans BH₃, quel angle sépare les orbitales hybrides sp² ?
120°.
Dans CH₄, vers quels sommets sont orientées les orbitales hybrides sp³ ?
Vers les sommets d’un tétraèdre.
Dans CH₄, quel est l’angle entre les orbitales hybrides sp³ ?
109°28′.
Combien de doublets d’électrons sont mis en commun dans une double liaison carbone-carbone ?
Deux doublets.
Combien de doublets d’électrons sont mis en commun dans une triple liaison carbone-carbone ?
Trois doublets.
Quelles sont les distances des liaisons C–C, C=C et C≡C ?
1,54 Å, 1,34 Å et 1,21 Å, respectivement.
Quelles sont les énergies des liaisons C–C, C=C et C≡C ?
Environ 350, 610 et 810 kJ·mol⁻¹, respectivement.
Comment se forme la liaison π de C=C ?
Par recouvrement latéral de deux orbitales p parallèles.
Comment évolue le caractère s du carbone de sp³ à sp ?
Il augmente.
Que devient l’électron du carbone quand le caractère s augmente ?
Il se rapproche du noyau et est davantage retenu.
Quels atomes non terminaux peuvent participer à la délocalisation avec un carbone sp² ?
Un atome comme O ou N, porteur d’un doublet libre.
Quelles propriétés l’amide présente-t-il en raison de la délocalisation ?
Sa rotation est bloquée et sa structure est plane.
Comment la méthode LCAO construit-elle une orbitale moléculaire ?
Par combinaison linéaire d’orbitales atomiques.
Pourquoi les coefficients de la méthode LCAO sont-ils déterminés par approximation ?
La résolution exacte de l’équation de Schrödinger est impossible.
Qui a proposé la méthode LCAO, et en quelle année ?
Mulliken, 1932.
À quoi est égal le nombre d’orbitales moléculaires obtenues par combinaison ?
Au nombre d’orbitales atomiques d’origine.
Quelles combinaisons des orbitales 1s forment les orbitales moléculaires de H₂ ?
et .
Que délimitent les surfaces limites d’une orbitale ?
Un volume contenant environ 90 % de la probabilité de présence de l’électron.
Comment l’énergie de H₂ à l’équilibre se compare-t-elle à celle des atomes séparés ?
Elle est inférieure à celle des atomes séparés.
Comment l’énergie de l’état antiliant de H₂ se compare-t-elle à celle des atomes séparés ?
Elle est supérieure à celle des atomes séparés.
Quand le recouvrement s-p peut-il former une orbitale σ ?
Lorsque l’orbitale p est orientée selon l’axe internucléaire.
Pourquoi des orbitales s et p ne se combinent-elles pas dans certains cas ?
Leurs symétries sont incompatibles.
Quelle symétrie conserve le recouvrement axial p-p ?
La symétrie de révolution autour de l’axe internucléaire.
Quelles orbitales produit le recouvrement axial p-p ?
Des orbitales σ liantes ou antiliantes.
Quelles orbitales produit le recouvrement latéral p-p ?
Des orbitales π liantes ou antiliantes.
Quel recouvrement est moins important que le recouvrement axial σ ?
Le recouvrement latéral π.
Quel est l’ordre de liaison de He₂ lorsque ses électrons liants et antiliants se compensent ?
Il est nul.
Quel est l’ordre de liaison de O₂ ?
2.
Combien d’électrons occupent les orbitales antiliantes de O₂ ?
Deux électrons.
Comment l’énergie de dissociation et la longueur de liaison évoluent-elles avec l’ordre de liaison dans la série F₂, O₂, O₂⁺, N₂⁺ et N₂ ?
L’énergie de dissociation augmente et la liaison raccourcit.
Pourquoi le calcul des orbitales moléculaires des molécules polyatomiques est-il difficile ?
Il pose un problème mathématique complexe.
Que n’explique pas toujours le calcul des orbitales moléculaires des molécules polyatomiques ?
Leur géométrie expérimentale.
Quelle liaison la théorie de liaison de valence considère-t-elle dans les composés alcooliques ?
La liaison O–H comme une liaison indépendante.
Quels systèmes la théorie de liaison de valence décrit-elle incorrectement ?
Les systèmes conjugués.
Dans NH₃, quelle est la géométrie moléculaire et quel est l’angle expérimental ?
La géométrie est pyramidale et l’angle expérimental est de 107°.
Combien de doublets non liants possède H₂O ?
Deux.
À quoi sert l’orientation des orbitales hybrides formées par combinaison d’orbitales s et p ?
À permettre le maximum de liaisons.
Dans l’éthylène, combien de liaisons σ et π chaque carbone sp² forme-t-il ?
Trois liaisons σ et une liaison π.
Dans l’éthylène, quels angles séparent les axes coplanaires des orbitales sp² ?
120°.
Dans l’acétylène, combien de liaisons σ et π chaque carbone sp forme-t-il ?
Deux liaisons σ et deux liaisons π.
Quelles sont les électronégativités du carbone en sp³, sp² et sp ?
2,5 en sp³, 2,8 en sp² et 3,1 en sp.
Quelle est l’électronégativité de l’hydrogène ?
2,1.
Dans quelle orbitale se trouve l’électron de l’hydrogène terminal ?
Dans une orbitale 1s.
À quoi le caractère ionique partiel d’une liaison est-il relié ?
À la différence d’électronégativité entre les atomes.
Teste tes connaissances avec un QCM de 14 questions sur Liaisons fortes et orbitales moléculaires.
1. Pour comparer les ordres de liaison de He₂ et O₂, quelles propositions sont exactes ?
2. Concernant la théorie de liaison de valence appliquée aux molécules polyatomiques :
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