Géométrie moléculaire

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Géometrie d'une molécule d'eau.

La géométrie moléculaire ou structure moléculaire désigne l'arrangement 3D des atomes dans une molécule. Elle détermine plusieurs propriétés d'une substance, dont sa réactivité, sa polarité, sa phase, sa couleur, son magnétisme et son activité biologique[1],[2].

Détermination[modifier | modifier le code]

La géométrie moléculaire peut être établie à l'aide de différents outils, dont la spectroscopie et la diffraction. Les spectroscopies infrarouge, rotationnelle et Raman peuvent donner des informations relativement à la géométrie d'une molécule grâce aux absorbances vibrationnelles et rotationnelles. Les diffractométries de rayons X, de neutrons et des électrons peuvent donner des informations à propos des solides cristallins. La diffraction de gaz d'électrons peut être utilisée pour de petites molécules à l'état gazeux. La RMN et le FRET peuvent servir à obtenir d'autres informations, tels la distance relative[3],[4],[5], les angles dihédraux[6],[7], les angles et la connectivité. La géométrie des molécules est plus facile à obtenir lorsqu'elles sont à de basses températures. Les plus grosses molécules existent souvent sous plusieurs formes géométriques stables (conformérie). Les géométries peuvent aussi être calculées avec une grande précision par la méthode ab initio de chimie quantique. La géométrie moléculaire peut aussi être différente selon la phase de la molécule.

La géométrie d'une molécule dépend du nombre d'atome(s) ou de "doublet non liant" relié à l'atome central de la molécule. Les atomes périphériques subissant une répulsion électronique, qui les force à se repousser les uns les autres, vont à se positionner le plus loin possible les uns des autres. Il y a 5 géométries, selon le nombre de "composant" (atome(s) et doublets non liants) de la molécule qui sont lié à l'atome central:

  • 1 composant: positionnement non déterminée car pas de répulsion entre les atomes périphériques.
  • 2 composants: positionnement linéaire selon un angle de 180° entre les atomes périphériques si la molécule est apolaire ou en coude selon un angle de 120° entre les atomes périphérique si la molécule est polarisée.
  • 3 composants: positionnement linéaire selon un angle de 120° entre les atomes périphériques.
  • 4 composants: positionnement pyramidal selon un angle de 109° entre les atomes périphériques. Positionnement dis en Tétraèdre.
  • 5 composants: positionnement en diamant (double pyramidal à base triangulaire) selon un angle de 120° équoitorialement et 90° axialement, entre les atomes périphériques.
  • 6 composants: positionnement en Octaèdre selon un angle de 90° entre les atomes périphériques.


Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) John E. McMurry, Organic Chemistry, Belmont, Wadsworth,‎ 1992, 3e éd. (ISBN 0-534-16218-5)
  2. (en) F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo et Manfred Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, New York, Wiley-Interscience,‎ 1999, 6e éd. (ISBN 0-471-19957-5)
  3. FRET description
  4. doi:10.1016/S0959-440X(00)00190-1 Recent advances in FRET: distance determination in protein–DNA complexes. Current Opinion in Structural Biology 2001, 11(2), 201-207
  5. http://www.fretimaging.org/mcnamaraintro.html FRET imaging introduction
  6. http://www.jonathanpmiller.com/Karplus.html- obtaining dihedral angles from 3J coupling constants
  7. http://www.spectroscopynow.com/FCKeditor/UserFiles/File/specNOW/HTML%20files/General_Karplus_Calculator.htm Another Javascript-like NMR coupling constant to dihedral

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]