7/25/2019 TP EMNO

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FOUDHAILI SARRA

TANANI ALAA

Compte rendu TP EMNO

Introduction

Lobjectif de ce TP est de se familiariser avec le logiciel chem3D qui permet de modliser des

molcules et les visualiser en 3D , ainsi de calculer certaines paramtres et priorits

physiques telles que la longueur de la molcule , la valeur du diple et les niveaux dnergies

LUMO-HUMO .

Prsentation du logiciel

Fonctions ddition 2D et 3D, simultanment ! Dessin de structures au travers dune fentre

ChemDraw intgre lapplication Chem3D. Cette fonction trs utile rajoute une vue en 2D

qui est synchronise de faon permanente avec celle en 3D.

Affiche automatiquement les liaisons dhydrogne dans une vue 3D ! Gnre et affiche des

surfaces partielles pour les sites actifs des protines. Un des meilleurs outils existants dans

ce domaine.

Affiche les mesures de distance et dangle graphiquement dans la vue 3D lie la table de

mesures Chem3D. Indique la plage moyenne et la dviation standard des mesures aprs

lexcution dune dynamique des molcules.

Incorpore les modles Chem3D dans des fichiers PowerPoint. Vous permet de faire pivoter

et dagrandir laffichage avec zoom des modles Chem3D lors de vos prsentations.

Calcul des proprits lectroniques bas sur MOPAC, GAMESS, Gaussian, et Jaguar.

Linterface MOPAC

MOPAC est un semi-empirique usage gnral pour l'tude des proprits chimiques et

ractions en gaz, en solution ou l'tat solide. Cette application de calcul molculaire

dispose d'un certain nombre de mthodes semi-empiriques largement utiliss et vous

permet de calculer les proprits et effectuer des minimisations d'nergie, d'optimiser la

transition tats, et calculer les proprits. Il soutient MOPAC scintille, dispose d'une

interface utilisateur amliore, et fournit des calculs plus rapides.

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Application n1

Dans cette application nous allons calculer la longueur de molcules dalkylthiols, avecn=6,

8, 10, 12, 14, 16,18 et tracer lvolution de la longueur de la molcule en fonction de n.

Pour un premier temps nous allons dessiner les 7 molcules dalkythiols de diffrentes

longueurs, puis optimiser sa gomtrie laide de linterface MOPAC.

Figure n1 Mesure de longueur de la molcule N=6

Figure n2 Mesure de la longueur de la molcule N=8

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Nous allons tracer la courbe longueur de la molcule en Angstrom en fonction du nombre

datome de carbone (n).

Nombre de molcule Longueur de la molcule6 10,87

8 12,26

10 15,05

12 17,2

14 19,78

16 21,93

18 24,58

Tableau de valeur n1 Nombre de molcule et Longueur de la molcule

Courbe n1 Evolution de la longueur de la molcule en fonction du nombre des

atomes de carbone

On obtient une courbe linaire dquation I(n)=a*n.

Application n2

En lectronique molculaire les bandes de conduction et de valences sont appeles

HOMO et LUMO.

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20

Longeurdela

molecule(Aangstrom)

Nombre des atomes de carbone (n)

longueur de la

molecule

Linaire (longueur de

la molecule)

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Nous allons dterminer la valeur du gap HOMO et LUMO en eV des molcules.

Pour n=2HOMO= 11.060 eV

LUMO= 0.127 eV

Pour n=3

HOMO= 10.714 eV

LUMO= 0.799 eV

Pour n=4

HOMO= 9.940 eVLUMO= 1.467 eV

Le Gap est la diffrence entre la bande de valence et la bande de conduction et en

lectronique molculaire cest la diffrence entre HOMO et LUMO.

Pour n=2

HOMO-LUMO = 10.933 eV

Pour n=3

HOMO-LUMO= 9.915 eV

Pour n=4

HOMO-LUMO= 8.473 eV

Reprsentation graphique du gap HOMO-LUMO= f(1/n)

1/n HOMO-LUMO (eV)1/2 10.933

1/3 9.915

1/4 8.473

Tableau de valeur n2 (1/n) et le Gap

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Courbe n2 volution du Gap en fonction de 1/n

On obtient une droite linaire dquation HOMO-LUMO= (1/n)*X

En comparant les rsultats thoriques de la courbe pratique on peut remarquer quon a

obtenu la mme allure (une droite linaire).

Application n3

Explication de la technique de monocouches auto assembles (ou SAM)

Couche d'une seule paisseur de molcules sur un substrat.

Un substrat est plong dans une solution de molcules comportant un groupement ractif

vis--vis du substrat. Les molcules s'adsorbent chimiquement sur la surface du substrat. On

peut obtenir ainsi une couche mono molculaire ordonne (cas typique : molcules

d'alcane-thiol sur substrat d'or, le soufre ayant une grande affinit pour l'or).

Les SAM sont des agrgats bidimensionnels forms de molcules arranges rgulirement,

lies par des forces non-covalentes. De telles couches peuvent tre obtenues par la

technique de Langmuir-Blodgett.

Les couches mono molculaires auto-assembles sont une solution alternative aux

techniques traditionnelles comme le dpt chimique en phase vapeur ou l'pitaxie jets

molculaire pour fabriquer des films minces. Le logiciel Chem3D nous permet de calculer le

diple de la molcule avec linterface MOPAC.

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3

HOMO-LUMOG

ap(eV)

1/n

HOMO-LUMO

HOMO-LUMO

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Figure n3 Mesure du diple de TAATS

Figure n3 Mesure du diple de PETS

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Conclusion

Le logiciel Chem3D nous permet dtudier les molcules, ces caractristiques et cesproprits chimiques et lectriques et cest parce llectronique molculaire est en volution

(transistors organiques, diodes lectro luminescentes OLEDs )