Calculateur d'ordre de liaison

Calculez l'ordre de liaison moléculaire à partir du nombre d'électrons liants et antiliants.

Calculer l'ordre de liaison moléculaire
Comptez les électrons des orbitales moléculaires liantes et antiliantes, puis saisissez les deux totaux.

Comprendre l'ordre de liaison moléculaire

L'ordre de liaison est une mesure synthétique de l'interaction liante nette entre deux atomes. Dans la théorie des orbitales moléculaires, les orbitales atomiques se combinent pour former des orbitales liantes de plus basse énergie et des orbitales antiliantes de plus haute énergie. Les électrons d'une orbitale liante stabilisent la molécule, tandis que ceux d'une orbitale antiliante s'opposent à cette stabilisation. La définition moléculaire consiste à soustraire le nombre d'électrons antiliants du nombre d'électrons liants, puis à diviser la différence par deux. Un ordre de liaison positif plus élevé correspond généralement à une liaison plus forte et plus courte. Un ordre de un évoque une liaison simple, deux une liaison double et trois une liaison triple. Les calculs d'orbitales moléculaires peuvent aussi donner des valeurs fractionnaires, notamment pour les ions moléculaires ou les systèmes délocalisés. Une valeur nulle indique que l'occupation retenue ne produit aucune liaison nette ; cette configuration ne laisse donc pas attendre de liaison conventionnelle stable. Un résultat négatif signifie que les électrons antiliants sont plus nombreux que les électrons liants, ce qui défavorise fortement la liaison. Pour utiliser ce calculateur, construisez ou consultez d'abord le diagramme d'orbitales moléculaires de l'espèce. Placez les électrons selon le principe de construction, le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund, en respectant l'ordre des orbitales propre à la molécule. Additionnez ensuite tous les électrons des orbitales désignées comme liantes, puis ceux des orbitales antiliantes. Les électrons non liants n'entrent pas dans la formule, car ils ne renforcent ni n'affaiblissent la liaison dans ce décompte simplifié. Par exemple, la description moléculaire courante du dioxygène comporte dix électrons liants et six antiliants. La différence vaut quatre et, divisée par deux, donne un ordre de liaison de deux. Le diazote possède dix électrons liants et quatre antiliants, soit un ordre de trois. Retirer ou ajouter un électron peut modifier le résultat d'une demi-unité selon que cet électron quitte ou rejoint une orbitale liante ou antiliante. L'ordre de liaison aide à comparer les longueurs de liaison, les énergies de dissociation et la stabilité relative, sans prédire entièrement le comportement moléculaire. Le mélange des orbitales, la corrélation électronique, la résonance et le modèle théorique choisi peuvent influer sur l'interprétation. Ce calculateur effectue le calcul classique des manuels et s'utilise de préférence avec un diagramme correctement rempli.

Exemples d'ordres de liaison

Nombre d'électronsOrdre de liaisonInterprétation
O₂ : 10 liants, 6 antiliants2L'interaction nette correspond à une liaison double.
N₂ : 10 liants, 4 antiliants3L'interaction nette correspond à une liaison triple forte.
He₂ : 2 liants, 2 antiliants0Des stabilisations et déstabilisations égales prédisent l'absence de liaison nette.
Ion positif de O₂ : 10 liants, 5 antiliants2.5Retirer un électron antiliant augmente l'ordre de liaison d'une demi-unité.

Comment calculer l'ordre de liaison

  1. Dessinez ou procurez-vous le diagramme d'orbitales moléculaires correct de l'espèce.
  2. Comptez tous les électrons occupant les orbitales moléculaires liantes.
  3. Comptez tous les électrons occupant les orbitales moléculaires antiliantes.
  4. Saisissez les deux totaux et sélectionnez Calculer l'ordre de liaison.

Questions fréquentes sur l'ordre de liaison

Que signifie un ordre de liaison plus élevé ?

Il indique généralement une liaison plus forte et plus courte entre les atomes. La comparaison est surtout pertinente pour des espèces proches présentant des structures de liaison similaires.

L'ordre de liaison peut-il être fractionnaire ?

Oui, les ions moléculaires et les molécules délocalisées peuvent avoir des ordres fractionnaires. Ajouter ou retirer un électron d'une orbitale liante ou antiliante modifie l'ordre de liaison moléculaire d'une demi-unité.

Que signifie un ordre de liaison nul ?

Les contributions liantes et antiliantes s'annulent dans le décompte moléculaire simple. La configuration électronique retenue ne prédit donc aucune liaison nette stable.

Les électrons non liants sont-ils comptés ?

Non, les orbitales non liantes sont exclues de la formule, car elles n'apportent aucune contribution nette liante ou antiliante. Seuls les électrons des orbitales explicitement liantes et antiliantes sont comptés.

Est-ce le même ordre de liaison que dans une structure de Lewis ?

Les notions sont liées, mais ce calcul utilise précisément l'occupation des orbitales moléculaires. Les ordres de liaison de Lewis fondés sur la résonance sont souvent des moyennes et se déterminent autrement.