Les réponses aux questions de l'Antiquité (2/3)

Le tracé des contours d'isodensité du nuage électronique (|Y⁺|²) révèle la tendance des électrons à se concentrer dans la région située entre les deux noyaux. En se rassemblant ainsi, ils assurent la stabilité de la liaison chimique considérée, soit la cohésion de la molécule dans son état fondamental - ce qui valut à l'orbitale Y⁺ d'ètre qualifiée de liante. En réalité, le degré de stabilité moléculaire dépend essentiellement de la distance séparant les noyaux des deux atomes d'hydrogène. A l'état fondamental, son maximum correspond à une énergie potentielle E⁺ minimale, soit à une distance de 0,74 A entre les noyaux. Aux distances inférieures, l'attraction laisse rapidement place à une vive répulsion entre les noyaux.

La molécule d'hydrogène dans son état fondamental est décrite par l'orbitale moléculaire Y⁺
dont le carré du module permet de tracer les courbes d'isodensité électronique (à droite) et
dont l'énergie associée présente un minimum pour une distance entre noyaux égale à 0,74 A.

Le passage aux molécules plus complexes, constituées de plusieurs noyaux d'atomes différents et d'un grand nombre d'électrons liants, caractérisées par d'autres symétries spatiales également, révèle l'existence de liaisons pluriélectroniques, le recouvrement des orbitales atomiques impliquées ou interpénétration des nuages électroniques associés, l'hybridation des orbitales moléculaires, soit le mélange pondéré des orbitales atomiques de types s, p, d, f, ... Autant de paramètres rendant compte de la diversité et de la stabilité des édifices moléculaires existants, de leurs propriétés chimiques également - des propriétés bien distinctes de celles des atomes constituants.

Rien moins que vingt-cinq siècles auront ainsi été nécessaires à apporter des réponses aux questions de l'Antiquité : vingt-cinq siècles durant lesquels l'atome passa successivement du stade de concept au statut d'hérésie pour finalement se réveler ètre une réalité. Une réalité certes bien différente de celle imaginée par Leucippe de Milet et Démocrite sur les bords de la Mer Egée. Mais une réalité désormais ancrée dans notre quotidien - facilement observable qui plus est !