Objectifs :
Ce logiciel est
destiné à favoriser la compréhension de la formation des
Orbitales Moléculaires (O. M.) à partir des Orbitales Atomiques
(O. M.) : symétrie, antisymétrie, signes des fonctions d'onde,
caractère liant ou antiliant,
Cinq modules sont disponibles.
• Rappels
- Des relations de base de la mécanique quantique.
- Des différentes représentations des O.A (1s, 2s, 2p, 3s) de l'atome d’hydrogène et des atomes polyélectroniques
• Orbitales moléculaires
Les diverses représentations sont visualisées dans le cas de :
- l'interaction de deux O.A. identiques
- l'interaction de deux O.A. différentes
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Animation Visualisation de la formation des O.M. à l'aide de l'approche des O.A. 1s, px, py, de l'atome d'hydrogène depuis l'état isolé jusqu'à la distance d'équilibre |
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• M.N.D.O.
A partir d’une structure moléculaire saisie par l’utilisateur, le logiciel effectue à l'aide d'une méthode de type M.N.D.O. un calcul du développement L.C.A.O. des orbitales moléculaires dans une base d'orbitales atomiques de valence.
• Tracé des représentations
| Le calcul étant fait, il est possible d'obtenir les représentations
: - de la fonction d'onde en 3D, - des courbes d'isovaleurs de la fonction d'onde, - des courbes d'isovaleur de la densité de probabilité de présence électronique, - des courbes de densité de probabilité de présence électronique en 3D, - de la densité de probabilité de présence sous la forme d'un nuage de points. |
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Usages pédagogiques du logiciel
ORTRACE peut être utilisé :
Par les étudiants pour :
- visualiser la formation des O.M. à partir des O.A.
par une approche dynamique,
- renforcer ou approfondir leurs connaissances relatives aux différents modes de représentation graphique
des O.A. et des O.M.,
- établir le lien entre niveaux d'énergie et densité volumique de probabilité de présence.
Par les enseignants pour :
- visualiser en cours le tracé des différentes
représentations des O.M. soit par utilisation d'une tablette
de rétroprojection, soit par transfert sur transparent à l'aide d'un logiciel de capture d'image.
- tracer, après avoir introduit les numéros atomiques des atomes et les coordonnées internes
approximatives, les différentes représentation des O.M. d'une molécule pouvant comporter au
maximum
6 atomes lourds et 10 atomes d'hydrogène.