2. Propriétés générales des molécules aromatiques
Il résulte de ce qui précède que l'aromaticité est essentiellement liée à la délocalisation des électrons sur toute la molécule. Cette délocalisation entraîne un certain nombre de conséquences.
• Aspect énergétique
Si les électrons ne restent pas localisés sur des doubles liaisons indépendantes, mais forment un nuage continu qui s'étend sur toute la molécule, c'est que l'énergie du système est plus basse dans ce dernier état. En d'autres termes, la conjugaison se traduit par une stabilisation du système. L'abaissement de l'énergie est appelé énergie de conjugaison (cette expression est synonyme d'énergie de résonance, mais doit lui être préférée).
Le cas du benzène a été particulièrement étudié. La chaleur dégagée par l'hydrogénation d'une double liaison bisubstituée, mais isolée, est de 112 kJ par mole. Si les trois doubles liaisons étaient indépendantes comme le veut la formule de Kekulé, la chaleur d'hydrogénation de la molécule de benzène serait de 336 kJ. Or, en réalité, elle n'est que de 208 kJ. C'est que l'énergie de la molécule réelle conjuguée est inférieure de 150 kJ à l'énergie de la formule hypothétique de Kekulé. On obtient le même résultat en considérant les chaleurs de combustion.
On notera que l'hexatriène :
À titre indicatif, on peut donner les énergies de conjugaison de quelques molécules aromatiques, énergies calculées à partir de la formule de Kekulé :
benzène150 kJ
naphtalène322 kJ
anthracène485 kJ
azulène192 kJ
Plus l'énergie de conjugaison est grande, plus le système est stable. Comme application, nous signalerons le cas de l'azulène et du naphtalène, qui sont isomères et dont les formules de Kekulé de référence ont même énergie puisqu'elles contiennent le même nombre de doubles et de simples liaisons. L'azulène est donc moins stable que le naphtalène, ce qui explique qu'une élévation de température en présence de catalyseur (soufre) le transforme en naphtalène.
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