cours de chimie théorique smc s5 FSR 14-15

cours de chimie théorique.
N.Komiha
COURS DE CHIMIE
THEORIQUE
SMC5
N.KOMIHA

UNIVERSITE MOHAMMED V-AGDAL
Faculté des Sciences
Département de Chimie
Rabat
Année uiversitaire 2014/2015

Filière: Science de la Matière Chimie
(SMC)/ Semestre 5
Module: Chimie théorique



Présentation du cours
• La chimie théorique a un rôle de prédiction,d’explication
et de rationalisation (modélisation) de la chimie.
• Ce cours se fera en une cinquantaine d’heures et présentera :
– Les fondements et les méthodes de la chimie quantiques,
– L’étude de l’atome et de l’interaction rayonnement atome,
– Les premières notions de spectroscopie théorique,
– L’étude de la molécule :méthodes empiriques de Hückel

sommaire:
Chapitre I :Rappels de Mécanique quantique
I-Axiomes de la mécanique quantique
a- Description d’un système de particules ponctuelles:
OPERATEURS ASSOCIES AUX GRANDEURS PHYSIQUES
règles de construction des opérateurs
Exemple:énergie cinétique d’une particule de masse m:
• Espace des fonctions propres d’un opérateur :
• Caractère orthonormé de l’espace des fonctions propres d’un opérateur de mécanique quantique :
Equation de Schrödinger

Chapitre II : Les moments cinétiques
1-Définitions:
2-Opérateurs escaladeurs et descendeurs J+ et J-
• 3-Valeurs propres de J2 et Jz:
• 4-Relation entre les nombres quantiques j et m:
5-Action de J+ et J- sur les fonctions propres de J2 et Jz
6- Quelques moments cinétiques particuliers
a)Le moment cinétique orbital
B-Le spin de l’électron :
C-Additions des moments cinétiques :

Chapitre III: Atomes monoélelectroniques
1-Résolution de l’équation de Schrödinger pour l’atome d’hydrogène :
A- Résolution de l’équation en φ.
B-Résolution de l’équation en θ:
C-Résolution de l’équation en R:
2-Propriétés des fonctions propres de H:
A-sens physique des nombres quantiques n, l, m :
B-Orbitales atomiques:
3-Propriétés d’un atome hydrogénoïde :
• a- distance moyenne noyau-électron:
b-Spectre d’un atome hydrogénoïde.
C-Moment magnétique orbital-Moment magnétique de spin:


CHAPITRE IV-METHODES DE RESOLUTIONS DE LA CHIMIE THEORIQUE
1-Méthode de Variations :
Méthode variationnelle de RITZ :
2-Théorie des perturbations :
Méthode de Rayleigh-Schrödinger:

CHAPITRE V:ATOMES PLURIELECTRONIQUES
1-fonctions analytiques approchées des O.A. :
• a- l’approximation orbitale :
b- Modèle à charge nucléaire effective .Orbitales de
Slater:
3-Niveaux d’énergie des atomes polyélectroniques:
4- Configurations électroniques des atomes polyélectroniques
5- Etats des atomes à plusieurs électrons :
Couplage spin-orbite :
7-Termes spectraux des atomes polyélectroniques
8-Moment magnétique d’un atome polyélectronique
Action d’un champ magnétique


Bibliographie
• A.Szabo,NS Ostlund, Modern Quantum Chemistry (1989)
• JA Polple ,DL Bevridge,Approximate Molecular Orbital theory (1970)
• PW Atkins, Molecular Quantum Mechanics,Oxford University Press.
• WJ Hehre,L Radom,P Schleyer ,JA Pople,Ab initio Molecular Orbital
theory, Wiley(1986)
• JL Rivail ,Eléments de chimie quantique à l’usage des chimistes,
Editions CNRS(1989)
• JB Foresman,A. Frisch, Exploring chemistry with Electronic
Structure Methods,Gaussian Inc.,Pittsburgh(1993)
• P.Hohenberg,W.Kohn,Phys.Rev.B.,136,864,(1964)
• W.Kohn,LJ Sham,Phys.Rev.A,140,1133 (1965)
• SH Vosko,L.Wilk,M.Nusair,Can.J.Phys.58,1200,(1980)
• C.Lee,W.Yang,RG.Parr,Phys.Rev.B,37,785,(1988)