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Concept

Ordre de liaison

L'ordre de liaison (ou indice de liaison) est le nombre de liaisons chimiques entre une paire d'atomes. Par exemple, dans le diazote N≡N, l'ordre de liaison entre les atomes d'azote est 3, de même pour les atomes de carbone de l'acétylène H−C≡C−H alors que pour les liaisons C−H il est de 1. L'ordre de liaison donne une indication sur la stabilité d'une liaison. Dans une approche plus complexe de la liaison chimique, l'ordre de liaison n'est plus nécessairement un entier. Ainsi, dans la molécule de benzène ou une orbitale moléculaire délocalisée contient 6 électrons π au-delà des 6 atomes de carbone, et les liaisons entre ceux-ci ne sont plus simple ou double (ordre 1 ou 2), les électrons π étant partagés par toute la molécule, chaque paire d'atomes de carbone se partageant une demi-liaison π, plus une liaison σ donnant à la liaison un ordre de liaison de 1,5. Dans la théorie des orbitales moléculaires, l'ordre de liaison est défini comme la différence entre le nombre d'électrons l

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Volatilities of Actinide and Lanthanide N,N-Dimethylaminodiboranate Chemical Vapor Deposition Precursors: A DFT Study

N,N-Dimethylaminodiboranate complexes with praseodymium, samarium, erbium, and uranium, which are potential chemical vapor deposition precursors for the deposition of metal boride and oxide thin films, have been investigated by DFT guided by field-ionization mass spectroscopy experiments. The calculations indicate that the volatilities of these complexes are correlated with the M-H bond strengths as determined by Mayer bond order analysis. The geometries of the gas-phase monomeric, dimeric, and trimeric species seen in field-ionization mass spectroscopy experiments were identified using DFT calculations, and the relative stabilities of these oligomers were assessed to understand how the lanthanide aminodiboranates depolymerize to their respective volatile forms during sublimation.

Amer Chemical Soc2012

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Pivotal role of the redox-active tyrosine in driving the water splitting catalyzed by photosystem II

Leonardo Guidoni, Daniele Narzi

Photosynthetic water oxidation is catalyzed by the Mn4Ca cluster in photosystem II (PSII). The nearby redox-active tyrosine (Y-Z) serves as a direct electron acceptor of the Mn4Ca cluster and it forms a low-barrier H-bond (LBHB) with a neighboring histidine residue (D1-His190). Experimental evidence indicates that Y-Z oxidation triggers changes in the hydrogen bonding network that precede proton abstraction from the Mn4Ca cluster. In order to characterize such changes, we compare ab initio molecular dynamics simulations of different states of the catalytic cycle of PSII with dynamics of isolated tyrosine models (namely, p-cresol) in different oxidation states. The systematic comparison of the H-bond networks in different simulated systems suggests that the Y-Z oxidation leads to a water hydration pattern which is more similar to that of the neutral p-cresol rather than that of the p-cresol anion. Our simulations also reveal the twofold nature of the interactions between Y-Z and the Mn4Ca cluster. Firstly, the Y-Z oxidation triggers rapid structural changes of the H-bond pattern in the proximity of the cluster which have been observed to propagate on the ps time scale on the Ca2+ hydration shell up to other water molecules in the proximity of the cluster. Secondly, it is clear that Y-Z interacts with the Mn4Ca cluster also through Coulombic interactions mediated by CP43-Arg357 through the remaining positive charge of the pair. Our results are able to identify, for the first time, the structural rearrangements guided by the oxidation of Y-Z necessary for the evolution of the water splitting reaction in PSII. Based on these findings, we propose a mechanism of structural changes which is functional towards the progression of the catalytic cycle in PSII.

ROYAL SOC CHEMISTRY2020

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Band offsets at Ge/GeO2 interfaces: Effect of different interfacial bonding patterns

Jan Felix Binder, Peter Broqvist, Alfredo Pasquarello

Using hybrid density functional calculations, we investigate possible origins for the large variation of band offsets measured at Ge/GeO2 interfaces. We consider atomistic model interfaces with both amorphous and crystalline oxides, in which the bond density reduction accounts for the mass densities of the two interface components. To the extent that all the Ge atoms are fourfold coordinated and all the O atoms are twofold coordinated, the band offsets are found to remain constant within 0.1 eV. We then investigate the role of valence alternation pairs consisting of negatively charged Ge dangling bonds and positively charged threefold coordinated O atoms, which have been suggested to occur in sizeable concentrations in substoichiometric germanium oxide. A valence alternation pair is introduced in one of the atomistic models and is found to affect the band alignment by contributing to the interface dipole. The calculated band offsets shift by 0.7 eV for an areal concentration of valence alternation pairs corresponding to one pair per 8 Ge interface atoms. These pairs would act as fixed charges and are not expected to directly contribute to the defect density in the germanium band gap. The occurrence of such bonding patterns offers a possible explanation for the large range of valence band offsets measured at this interface. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Elsevier2011

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Oxygène

L'oxygène est l'élément chimique de numéro atomique 8, de symbole O. C'est la tête de file du groupe des chalcogènes, souvent appelé groupe de l'oxygène. Découvert indépendamment en 1772 par le Suéd

Liaison covalente

Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle deux atomes se partagent deux électrons (un électron chacun ou deux électrons venant du même atome) d'une de leurs couches externes afin de

Nombre d'oxydation

Le nombre d'oxydation (n.o.), ou degré d'oxydation (d.o.), est le nombre de charges électriques élémentaires réelles ou fictives que porte un atome au sein d'une espèce chimique (molécule, radical ou

MSE-211: Organic chemistry

This course provides a basic foundation in organic chemistry and polymer chemistry, including chemical nomenclature of organic compounds and polymers, an understanding of chemical structures, chemical reaction mechanisms, as well as methods of organic and polymer synthesis.

CH-221: Chemistry of elements s and p

Introduction to the chemistry of the s & p elements of the periodic table.

MSE-486: Organic electronic materials

This course will introduce students to the field of organic electronic materials. The goal of this course is to discuss the origin of electronic properties in organic materials, charge transport mechanisms, chemical synthesis, materials processing, and device fabrication.