CHIMIE THÉORIQUE

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Historique

La chimie théorique est, à ses débuts, un exercice passager pour physiciens. Après la découverte de la dualité onde-corpuscule de l'électron par de Broglie en 1924 et de l'équation de Schrödinger en 1926, les savants de l'époque souhaitent vérifier la validité et l'applicabilité de ces nouveaux principes. En 1927, Heitler et London en Allemagne calculent l'énergie de la molécule d'hydrogène H2. Dès 1931, Hückel parvient à traiter une molécule aussi complexe que le benzène, grâce à une méthode utilisant des ondes électroniques ou orbitales recouvrant le squelette des atomes de carbone. En 1933, Mulliken, aux États-Unis, étend cette méthode des orbitales moléculaires à de très nombreuses molécules et jette les fondements de la spectroscopie moderne en interprétant les spectres d'absorption des molécules dans l'ultraviolet à l'aide de ces orbitales. La transition d'un électron entre deux orbitales accompagne l'absorption d'un photon par la molécule. La parution d'Introduction to Quantum Mechanics de Pauling et E. B. Wilson, en 1937, et de The Nature of the Chemical Bond par Pauling, en 1939, marque la reconnaissance définitive d'une nouvelle discipline.

Orbitales moléculaires

Vidéo : Orbitales moléculaires

Vidéo

L'atome est constitué d'un noyau et d'un ou plusieurs électrons gravitant sur des orbites (ou couches électroniques) plus ou moins éloignées. La première orbite est nommée s pour sharp, allusion à la largeur des raies spectroscopiques. Sur cette couche gravite un électron, ou deux au... 

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Linus Carl Pauling

Photographie : Linus Carl Pauling

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L'Américain Linus Carl Pauling (1901-1994) reçoit le prix Nobel de chimie, en 1954, pour ses travaux sur la nature de la liaison chimique, et le prix Nobel de la paix, en 1962, pour son combat en faveur du désarmement nucléaire. 

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C'est sans doute par Lennard-Jones qu'est fondé le premier « laboratoire » de chimie théorique, à Cambridge (G.-B.). De 1933 jusqu'à la mort du fondateur, en 1953, les bureaux sont installés dans le grenier du Cavendish Laboratory, Free School Lane. Son successeur, Longuet-Higgins, accueille simultanément des théoriciens devenus depuis fameux, comme Boys, Griffith, Orgel, Pople, Roothaan. À Oxford, dans l'université concurrente, Coulson, ancien élève de Lennard-Jones, crée un laboratoire semblable.

En 1943, Raymond Daudel fonde un centre de chimie théorique à Paris, qui acquiert rapidement une réputation mondiale. En 1948 s'y tient le premier grand colloque international d'après-guerre, avec la participation de Mulliken, Pauling, Coulson, Longuet- [...]

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Chimie théorique

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Linus Carl Pauling

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Écrit par :

  • : Directeur de recherche au C.N.R.S., laboratoire de chimie théorique de l'université de Paris-Sud.
  • : professeur agrégé, docteur d'Etat chargé de recherche au CNRS

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Pour citer l’article

Lionel SALEM, François VOLATRON, « CHIMIE THÉORIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-theorique/