8. Effets relativistes
La chimie quantique calcule les propriétés moléculaires par résolution de l'équation de Schrödinger (cf. atome). Mais, lorsqu'il s'agit d'atomes lourds, des conséquences de la théorie de la relativité entrent en ligne de compte. Il convient dès lors de chercher des solutions à l'équation de Dirac (cf. antimatière) plutôt qu'à celle de Schrödinger. On sait que la masse d'une particule augmente avec la vitesse dont elle est animée, tendant vers une masse infinie à la vitesse de la lumière. Dans les atomes, les électrons internes sont animés des vitesses les plus grandes, qui peuvent atteindre 60 p. 100 de la vitesse de la lumière. D'où d'importants termes correctifs d'origine relativiste. Les conséquences observables sont multiples : alors que pour l'argent, la contribution relativiste est de peu d'importance, elle devient cruciale pour la chimie de l'or ; c'est pourquoi ce dernier diffère tellement de l'argent, tant par sa couleur jaune que par son inaltérabilité de métal noble. C'est aussi la raison pour laquelle le mercure est un liquide à température ambiante.
Dans le cas de l'iode, et des calculs quantiques sur les molécules comportant des atomes d'iode, ces effets relativistes sont eux aussi importants. Les molécules diatomiques ayant un atome d'iode ont des liaisons affaiblies par ces effets, plus longues et avec des énergies de dissociation moindres. Le moment dipolaire électrique en est accru de 10 à 20 p. 100.
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