Chimie quantique

Bref historique

Comme les études sur la mécanique quantique sont considérées comme étant à la frontière entre la chimie et la physique, elles ne font donc généralement pas partie de la chimie quantique, mais ce que l'on considère comme le premier calcul de chimie quantique fut fait par les scientifiques allemands Walter Heitler et Fritz London sur la molécule hydrogène en 1927. La méthode de Heitler et London fut étendue aux États-Unis par les chimistes John C. Slater et Linus Pauling pour devenir la méthode « Valence-Bond (VB) » (ou Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP)). Dans cette méthode, l'attention est surtout portée sur l'interaction des paires électroniques, et elle corrèle assez bien avec la manière classique de représentation des liaisons chimiques par les chimistes.

Dans une autre approche développée par Friedrich Hund et Robert S. Mulliken, les électrons sont décrits comme des fonctions mathématiques délocalisées sur l'entier de la molécule. L'approche de Hund-Mulliken, plus communément appelée méthode des orbitales moléculaires, même si elle se montre moins intuitive pour les chimistes, est celle qui permet le mieux de prédire les propriétes des molécules et est donc la méthode la plus utilisée de nos jours.

Les équations de la chimie quantique devenant très rapidement trop complexes pour être résolues exactement, il est courant d'en faire une résolution numérique approchée à l'aide de supercalculateurs.

Modèles et approximations utilisés en chimie quantique

Description de l'électron par une fonction d'onde
L'approximation de Born-Oppenheimer
L'approximation orbitale
L'approximation de Slater

Méthodes de calcul

Méthode de Hückel
Méthode Hartree-Fock
Méthode post-Hartree-Fock
Méthodes Monte Carlo Quantiques
Méthodes semi-empiriques
Théorie de la fonctionnelle de la densité

Quelques scientifiques impliqués dans le développement de la chimie quantique:

Erich Hückel
Rudolph Pariser
Robert G. Parr
John Pople
Henry Eyring
Bernard Vidal

Voir aussi

Histoire de la chimie quantique