AROMATICITÉ

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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 :

qui contient trois doubles liaisons conjuguées, forme un système beaucoup moins stable et non aromatique : son énergie de conjugaison est seulement de quelques kJ/mole. Cet exemple nous montre donc l'importance d'avoir une conjugaison cyclique.

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 expliq [...]


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Kekulé

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Composés aromatiques

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  • : professeur émérite à l'université de Provence

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Pour citer l’article

André JULG, « AROMATICITÉ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 04 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/aromaticite/