Méthodes de la chimie quantique

Abstract

Le developpement sans cesse croissant de la technologie des ordinateurs a permis l'essor des methodes de simulation numerique et de modelisation dans tous les domaines, allant de l'economie a la meteorologie, la biochimie et la physique nucleaire. Dans ce contexte, et pour ce qui concerne les proprietes physicochimiques de la matiere, les methodes de la chimie quantique permettent, par le calcul, de determiner un tres grand nombre de grandeurs caracteristiques des systemes atomiques ou moleculaires et de simuler une grande variete de processus reactionnels. Le champ d'application des methodes quantiques s'est considerablement elargi depuis l'avenement, en 1931, de la methode de Huckel [1] restreinte a la description des seuls electrons π des molecules organiques conjuguees. Parmi les proprietes moleculaires accessibles actuellement par le calcul, on peut citer: - les grandeurs energetiques: l'energie totale d'un systeme moleculaire, son energie d'ionisation et son affinite electronique ; - les grandeurs geometriques: longueurs et angles de liaison, conformations ; - les proprietes spectroscopiques: spectres UV-visible, IR et micro-onde ; - les proprietes electriques: moments dipolaires, multipolaires, polarisabilites et hyperpolarisabilites ; - les proprietes magnetiques: deplacements chimiques et constantes de couplage de RMN ; - la reactivite chimique. Dans le present dossier, nous presentons les principales methodes de calcul de la chimie quantique actuellement utilisees, et, en conclusion, quelques applications.