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RÉSUMÉ
Les descripteurs de réactivité chimique, avant même que la réaction se produise, donnent des informations chimiques pertinentes à propos de la sélectivité des partenaires de réaction et sur la capacité des systèmes moléculaires à réagir avec d'autres espèces chimiques. Sont donnés des éléments théoriques permettant la caractérisation des réactions chimiques. Des informations thermodynamique, cinétique et portant sur le mécanisme des réactions chimiques à partir des profils de réaction, deviennent accessibles. Le flux électronique de réaction permet alors de caractériser, avec beaucoup de détails, l'activité électronique qui a lieu durant les processus chimiques. Toutes ces nouvelles méthodologies d'analyse développées ouvrent vers de nouvelles perspectives de compréhension de la chimie.
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Alejandro TORO-LABBÉ : Professeur à Facultad de Química, Pontificia Universitad Católica de Chile (PUC) - Laboratorio de Química Teórica Computacional (QTC)
INTRODUCTION
Dans cet article, on parcourt les descripteurs de réactivité chimique qui, avant même que la réaction se produise, donnent des informations chimiques pertinentes à propos de la sélectivité des partenaires de réaction et sur la capacité des systèmes moléculaires à réagir avec d'autres espèces chimiques.
D'autre part, on donne des éléments théoriques permettant la caractérisation des réactions chimiques. On montre comment on peut obtenir des informations thermodynamique, cinétique et sur le mécanisme des réactions chimiques à partir des profils de réaction. En particulier, on propose la force de réaction comme base d'analyse des réactions chimiques afin de mieux comprendre les mécanismes de réaction et de caractériser les états de transition qui apparaissent en cinétique chimique. Dans ce contexte, on introduit le flux électronique de réaction que permet de caractériser, avec beaucoup de détails, l'activité électronique qui a lieu durant les processus chimiques. La théorie est illustrée par quelques exemples.
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Analyse des réactions chimiques
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2. Théorie de la réactivité chimique en DFT
En DFT, l'énergie d'un système comportant N électrons soumis à un champ externe u (r ) dû aux noyaux qui garde les électrons dans une région de l'espace peut s'écrire comme une fonction de N et une fonctionnelle de u (r ) :
La théorie de réactivité chimique basée sur la DFT prend en compte la réponse des systèmes isolés face aux changements du nombre d'électrons et du potentiel externe qui se produit quand ils réagissent avec d'autres systèmes chimiques. Dans ce contexte, il s'agit d'une théorie perturbative qui permet de prévoir le comportement de la réactivité des systèmes chimiques. La figure 1 montre un schéma avec les définitions des réponses du système face aux changements de N et u (r ). On note que, étant donnée l'énergie qui est une fonction d'une quantité globale, le nombre d'électrons N, et une fonctionnelle d'une quantité locale, le potentiel externe u (r ), les réponses du système face aux changements de N et/ou u (r ) sont différentes. D'un côté, on obtient des propriétés globales qui permettent d'expliquer la réactivité du système et,...
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Théorie de la réactivité chimique en DFT
BIBLIOGRAPHIE
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