Symétrie et structure : théorie des groupes en chimie
Sidney Kettle
Masson
Préface de la première édition anglaiseXI
Préface de la deuxième édition anglaiseXIII
1 Des théories qui s'affrontent1
1.1 Introduction1
1.2 La molécule d'ammoniac1
Notes et références8
2 La symétrie de la molécule d'eau10
2.1 Opérations de symétrie et éléments de symétrie10
2.2 Facteurs de multiplication associés aux opérations de symétrie17
2.3 Tables de multiplication de groupe25
2.4 Tables de caractères28
2.5 Résumé32
3 La structure électronique de la molécule d'eau33
3.1 Les propriétés d'orthonormalité des représentations irréductibles33
3.2 Les propriétés de transformation des orbitales atomiques de la molécule d'eau35
3.3 Représentation réductible38
3.4 Combinaisons adaptées à la symétrie41
3.5 Les interactions liantes dans H2O et leur dépendance angulaire43
3.6 Le diagramme des niveaux d'énergie des orbitales moléculaires de H2O50
3.7 Comparaison avec l'expérience52
3.8 Le diagramme de Walsh pour des molécules triatomiques dihydrogénées53
3.9 Modèles simples de la liaison chimique de H2O55
3.10 Rapprochement entre les modèles simplifiés et de symétrie57
3.11 Résumé59
Références59
4 Table de caractères D2h et structure électronique de l'éthène et du diborane60
4.1 Symétrie de la molécule d'éthène60
4.2 Tables de caractères et de multiplication de D2h63
4.3 Produits directs de groupes65
4.4 Symétrie des orbitales atomiques des atomes de carbone de l'éthène67
4.5 Symétrie des orbitales 1s des hydrogènes de l'éthène73
4.6 La méthode de l'opérateur de projection75
4.7 Liaisons de la molécule d'éthène77
4.8 Liaisons de la molécule de diborane81
4.9 Comparaison avec d'autres modèles85
4.10 Résumé88
Références88
5 La structure électronique du pentafluorure de brome BrF589
5.1 Opérations de symétrie du groupe C4v91
5.2 Problèmes rencontrés avec le groupe C4v93
5.3 Relations d'orthonormalité95
5.4 Construction de la table de caractères C4v en utilisant les théorèmes d'orthonormalité98
5.5 La liaison chimique de la molécule BrF5103
5.6 Résumé112
Références112
6 La structure électronique de la molécule d'ammoniac113
6.1 La symétrie de la molécule d'ammoniac113
6.2 La liaison chimique de la molécule d'ammoniac118
6.3 Résumé125
Références125
7 Structures électroniques de quelques molécules cubiques126
7.1 Les opérations de symétrie de l'octaèdre127
7.2 Liaison chimique de la molécule SF6136
7.3 Complexes octaédriques de métaux de transition149
7.4 Liaison chimique des molécules tétraédriques157
7.5 Détermination du groupe ponctuel d'une molécule160
7.6 Résumé164
8 Groupes et sous-groupes165
8.1 Sous-groupes invariants et non invariants165
8.2 Tables de corrélation170
8.3 Résumé175
9 Vibrations moléculaires176
9.1 Modes normaux176
9.2 Coordonnées de symétrie178
9.3 La méthode de la molécule entière183
9.4 Les vibrations des molécules vibrantes186
9.5 Résumé189
10 Produits directs190
10.1 La symétrie des produits de fonctions190
10.2 Termes et configurations194
10.3 Produit direct et intégrales de mécanique quantique198
10.4 Règles de sélection spectroscopiques204
10.5 Résumé210
Références210
11 Systèmes d'électrons Pi211
11.1 Cyclobutadiène carré et groupe ponctuel C4211
11.2 Activité optique215
11.3 Travailler avec des caractères complexes216
11.4 Les orbitales Pi du cyclobutadiène217
11.5 Les énergies des orbitales Pi du cyclobutadiène dans l'approximation de Hückel219
11.6 Symétrie et réactions chimiques224
11.7 Résumé228
12 Groupes d'espace229
12.1 Les systèmes cristallins229
12.2 Les réseaux de Bravais237
12.3 Les 32 groupes ponctuels cristallographiques244
12.4 Les groupes d'espace symorphiques247
12.5 Les groupes d'espace non symorphiques253
12.6 Relations non symorphiques du groupe ponctuel D2256
12.7 Le groupe d'espace P21/c (C52h)265
12.8 Mailles élémentaires267
12.9 Mailles élémentaires de Wigner-Seitz269
12.10 Résumé272
13 Etudes spectroscopiques de cristaux273
13.1 Invariance translationnelle273
13.2 Les modèles du groupe quotient et du groupe de la maille élémentaire275
13.3 Exemples d'utilisation des modèles du groupe quotient et de la maille élémentaire278
13.4 Résumé287
A1 Classes et groupes : définitions et exemples288
A1.1 Groupes288
A1.2 Exemples de groupes290
A1.3 Les classes d'un groupe292
A1.4 Algèbre de classe295
A2 Bases mathématiques de la théorie des groupes297
A2.1 Algèbre matricielle et opérations de symétrie297
A2.2 Produits directs305
A2.3 Les relations d'orthonormalité309
A2.4 Réduction de représentations réductibles317
A3 Tables de caractères des groupes ponctuels les plus importants323
A3.1 Les groupes icosaédraux324
A3.2 Les groupes cubiques326
A3.3 Les groupes Dnh329
A3.4 Les groupes Dnd334
A3.5 Les groupes Dn339
A3.6 Les groupes Cnv344
A3.7 Les groupes Cnh347
A3.8 Les groupes Cn348
A3.9 Les groupes Sn (avec n pair) (Ci y compris)350
A3.10 Le groupe Cs et le groupe trivial C1351
A3.11 Les groupes des rotations infinitésimales (linéaires) CInfiniv et DInfinih352
A4 Les orbitales de symétrie Pi des fluors de SF6354
Orbitales du groupe des ligands des ions complexes360
Références366
A5 Les groupes ponctuels CInfiniv et DInfinih367
Références371
A6 Equivalences entre les notations de Hermann-Mauguin (H-M) et de Schönflies (S)372
Lectures complémentaires374
Index376