Orbitales moléculaires

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 maximum. La deuxième couche est subdivisée en deux niveaux, un autre s et un niveau p pour principal. Le nouveau niveau 2s est occupé également au maximum par deux électrons, tandis que le niveau p peut accepter, par paire, jusqu'à 6 électrons. Une troisième couche est subdivisée en trois niveaux, dont un nouveau, le niveau d pour diffuse. Le niveau d peut accepter jusqu'à 10 électrons. D'autres couches existent pour les atomes d'ordre supérieur, le remplissage étant analogue. Par exemple, l'hydrogène, le plus simple des atomes, possède 1 électron tandis que l'oxygène en possède 8. Le chlore possède, quant à lui, 17 électrons. Tout élément tend à compléter ses différentes couches pour atteindre une configuration électronique proche de celle d'un gaz parfait. Cette vision simplifiée reflète partiellement une occupation tridimensionnelle de l'espace, ici vue en coupe selon deux axes x et y. En trois dimensions, un axe z est sollicité. La couche 1s devient sphérique, les deux électrons occupant un espace relativement restreint. La couche 2s analogue délimite une sphère plus grande. Puis viennent s'ajouter les orbitales p, selon les axes x, y puis z. Les couches relativement voisines occupent en fait quatre axes directeurs formant un tétraèdre, les électrons venant occuper l'espace disponible. La molécule d'eau, par exemple, symbolisée selon notre première version simplifiée, s'inscrit en fait dans un tétraèdre.

Auteur : Arnaud Haudrechy