CHIMIE QUANTIQUE E.L.F, vision topologique de la liaison

Publié le par Galaxien

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Documentaire scientifique sur la fonction de localisation électronique ELF (0h25), qui permet de définir la plupart des concepts fondamentaux de la liaison chimique à partir d’un modèle mathématique rigoureux. C’est une approche topologique qui offre une meilleure visualisation et compréhension de la chimie.
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En chimie quantique, la fonction de localisation électronique ELF, Electron Localization Function en anglais, est une mesure de la possibilité de trouver un électron dans le voisinage d'un électron de référence à un point donné et avec le même spin. Cette fonction mesure, d'un point de vue physique, l'augmentation de la localisation spatiale de l'électron, on parle alors de bassin de localisation, et fournit une méthode de cartographie pour la probabilité de présence d'une paire électronique pour un système multi-électronique.
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L'utilité de la fonction de localisation électronique est essentiellement due à la façon dont elle permet l'analyse de la localisation électronique de manière très chimiquement intuitive. Ainsi, la structure en couche des atomes lourds est claire lorsque la fonction est tracée en fonction de la distance radiale au noyau. L'ELF du radon, par exemple, montre six maxima, alors que la densité électronique décroît de manière monotone, et que la densité électronique radiale pondérée échoue à montrer toutes les couches.
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Lorsqu'elle est appliquée aux composés chimiques, une analyse par ELF permet de distinguer entre couches "de cœur", n'intervenant pas chimiquement, et "de valence", impliquées dans les propriétés chimiques, et indique également les liaisons covalentes et les électrons non engagés, doublet non liant, dans ce qui a été qualifié de "visualisation fidèle de la théorie VSEPR en action ".
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L'une des autres caractéristiques de l'ELF, est qu'elle est invariante par rapport à une transformation des orbitales moléculaires.
La fonction de localisation électronique fut définie à l'origine par A. Becke et K.E. Edgecombe en 1990.
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