3. Étude théorique
La liaison hydrogène entre dans le cadre général des interactions intermoléculaires ou intramoléculaires. À strictement parler, c'est le système global A–H...B que l'on doit étudier directement comme un édifice moléculaire unique. Cependant, étant donné qu'à l'intérieur de celui-ci on peut, en général, encore reconnaître les constituants A–H et B, le problème de l'association est envisageable dans le cadre d'une théorie des perturbations.
Historiquement, les difficultés rencontrées dans le traitement direct de l'édifice global ont fait, jusqu'à ces dernières années, préférer le second point de vue. Dans cette optique, l'association des édifices A–H et B s'interprète par l'interaction électrostatique entre ceux-ci. La paire libre portée par le groupement B constitue un dipôle orienté du noyau vers H. Si la liaison A–H est polarisée dans le sens A- H+, elle sera attirée par le dipôle porté par B. De plus, sous l'effet du champ créé par la liaison A–H, le nuage électronique de la paire libre sera légèrement déformé, d'où l'apparition d'un moment induit qui viendra s'ajouter au moment initial et dont il faudra tenir compte dans le calcul de l'énergie d'interaction.
Ce schéma d'interprétation, bien qu'il soit approché, a l'avantage d'être très parlant du point de vue chimique. Il permet en particulier de comprendre l'origine d'un certain nombre de propriétés fondamentales des liaisons hydrogène. Il explique, par exemple, que seules les liaisons A–H de polarité A- H+ de sens constant, comme O–H ou N–H, donnent toujours des associations, alors que des liaisons comme C–H, qui, selon les cas, ont une polarité inverse, n'en donnent pas toujours.
Avec les hydrocarbures saturés, où, en général, l'hydrogène est négatif (C+H-), on n'aura pas d'associations, sauf si, sous l'effet induit par un atome fortement électronégatif comme le chlore, la polarité est renversée. C'est ce qui se produit dans le chloroforme Cl3CH qui donne des associations avec l'acétone. De même, u […]
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