RÉSONANCE, chimie

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Étymologiquement, le mot « résonance » s'applique au renforcement de l'intensité vibratoire ou sonore. Il évoque donc essentiellement un phénomène mécanique. Heisenberg, en 1926, l'utilisa pour la première fois en mécanique quantique dans ses travaux sur les systèmes d'oscillateurs couplés. C'est Pauling, dans ses recherches sur la nature de la liaison chimique, vers 1930, qui l'introduisit en chimie, lui donnant un sens tout différent. Dans l'impossibilité d'attribuer à certaines molécules, le benzène par exemple, une formule unique, on est conduit à envisager la structure réelle comme intermédiaire entre plusieurs formes, dites limites. Bien que sa structure soit unique, on dit que la molécule est dans un état de résonance, ou plus simplement, résonne, entre les diverses formes limites envisagées. Cette situation entraîne des différences notables entre les propriétés physico-chimiques de la molécule réelle et celles que posséderaient les formes limites fictives.

Pour bien saisir le concept de la résonance dans les molécules, il est indispensable de préciser son sens exact en mécanique quantique. En mécanique classique, la résonance n'est en fait qu'un aspect très particulier du couplage entre systèmes vibratoires, qui se manifeste pour certaines valeurs des paramètres définissant ces systèmes par une augmentation très importante de l'intensité vibratoire. Si, dans la théorie des systèmes vibratoires, en mécanique quantique, le couplage se manifeste aussi, la résonance, au sens classique, n'apparaît pas. On sait en effet qu'en mécanique quantique on ne peut connaître simultanément la position et la vitesse d'une particule mais seulement déterminer la probabilité de trouver à un instant t une particule en un point donné, probabilité qui est prise égale au carré du module de la fonction d'onde (cf. mécanique quantique). Dans le cas particulier d'un système isolé, l'énergie est constante et la probabilité en question ne dépend plus du temps, mais seu [...]

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Écrit par :

  • : professeur émérite à l'université de Provence

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Pour citer l’article

André JULG, « RÉSONANCE, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-chimie/