ISOMÉRIE, chimie

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Résonance ou mésomérie

Il revint à Linus Carl Pauling de faire la synthèse de ces trois composantes conceptuelles : nécessité des deux formules de Kekulé du benzène ; formules de Lewis pour l'écriture des molécules ; notion d'intégrale d'échange, dans le formalisme de la mécanique quantique, pour rendre compte de l'indiscernabilité, et donc de la délocalisation des électrons au sein de n'importe quelle molécule. Son apport, outre cette synthèse, fut la notion de résonance : les molécules de la chimie, comme des cordes vibrantes, ou des oscillateurs quelconques, peuvent entrer en résonance.

Une molécule quelconque, dans cette description due à Pauling, et que l'on qualifie aussi de mésomérie, existe simultanément sous divers visages, ou formes-limites. Ainsi, les formules de Kekulé sont deux des formes-limites (il en existe d'autres) pour la molécule de benzène. Aucune de ces formules (de Lewis) n'offre à elle seule une représentation entièrement satisfaisante de la réalité. Seul l'ensemble de ces formes-limites, avec leurs résonances associées, donne une représentation convenable.

Cela est suffisamment important pour insister : une formule unique, en règle générale, ne suffit pas à représenter correctement une molécule. La raison en est que les tirets, qui conventionnellement figurent les liaisons, localisent les électrons entre les paires d'atomes dont se constitue la molécule ; alors que l'ensemble des électrons sont en fait délocalisés sur l'ensemble de la molécule. La résonance ou mésomérie, qu'imagina Linus Pauling, est un artifice permettant de sauvegarder les formules de Lewis. Celles-ci, en effet, par leur simplicité, représentent un outil précieux. Les conserver, tout en relativisant leur contenu informationnel, fut un habile tour de passe-passe.

La molécule de monoxyde de carbone CO est un bon exemple de raisonnements guidés par le formalisme de la mésomérie. La forme-limite avec une liaison double entre les atomes a pour elle l'absence de toute séparation de charges électriques, de signes opposés, qui coûte [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages

Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

Classification

Autres références

«  ISOMÉRIE, chimie  » est également traité dans :

ALCANES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 3 653 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Formule générale et isomérie »  : […] L'ensemble des atomes de carbone de la molécule d'alcane forme une chaîne où chaque carbone est tétracoordiné soit à quatre atomes d'hydrogène, c'est le cas du méthane CH 4 , soit à un carbone et trois hydrogènes comme dans les groupes méthyle situés aux extrémités de la chaîne (carbones primaires −CH 3 ), soit à deux carbones et deux hydrogènes (carbones secondaires 〉CH 2 ), soit à trois carbones […] Lire la suite

ALCÈNES ou OLÉFINES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 3 677 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Formule générale, structure et isomérie »  : […] De formule générale C n H 2 n , l'alcène contient deux hydrogènes de moins que l'alcane de même chaîne. Cela résulte de la présence, dans son enchaînement carboné, de deux atomes de carbone adjacents, hybrides sp 2 , tricoordinés et qui échangent entre eux deux liaisons. Aux isoméries de structure qu'ils ont en commun avec les alcanes, les alcènes présentent deux autres modes d'isomérie : l'isom […] Lire la suite

AMIDES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 1 924 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Propriétés physiques »  : […] La structure électronique de la fonction amide est caractérisée par une conjugaison importante entre le doublet non partagé de l'azote et l'orbitale π du groupe carbonyle (formule 8 ). L' énergie de résonance de l'acétamide est de 46 kJ/mole, ce qui implique que, à température ordinaire, le groupe fonctionnel amide est plan et que la rotation autour de la liaison C−N est empêchée. On constate en e […] Lire la suite

BENZÉNOÏDES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 5 547 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Nomenclature. Isomérie »  : […] La plupart des hydrocarbures benzénoïdes sont désignés par des noms courants également utilisés dans la nomenclature de leurs dérivés fonctionnels. Certains de ces derniers portent des noms courants, dont quelques-uns sont indiqués dans le tableau . Lorsqu'il intervient comme substituant par l'un de ses sommets, le noyau benzénique est désigné par le préfixe phényle, le noyau naphtalénique par le […] Lire la suite

BERZELIUS JÖNS JACOB (1779-1848)

  • Écrit par 
  • Jacques GUILLERME
  •  • 2 011 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La chimie organique »  : […] Berzelius s'est tôt appliqué à des analyses de matières animales, et on lui doit la conception même de chimie organique ; le mot et la chose apparaissent en 1808 dans le premier volume de son Lärbok où il reprend le terme déjà employé en 1806 dans ses leçons sur la chimie animale (l'expression avait déjà été utilisée, mais dans un sens assez confus, par Novalis qui fait allusion à l' organische […] Lire la suite

COORDINATION (chimie) - Composés de coordination

  • Écrit par 
  • Jean AMIEL, 
  • Jean-Pierre SCHARFF
  •  • 5 019 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Isoméries »  : […] Certaines isoméries ne font pas intervenir la stéréostructure des complexes : isomérie de coordination , par exemple pour isomérie de position qui est une isomérie de coordination à l'intérieur d'un ion complexe polynucléaire ; isomérie d' ionisation illustrée par [Co(NH 3 ) 5 (SO 4 )]Br et [Co(NH 3 ) 5 Br] [SO 4 ] ; isomérie d' hydratation , lorsqu'un même nombre de molécules d'eau se répartit […] Lire la suite

CRÉSOL

  • Écrit par 
  • Bernard BACH
  •  • 214 mots

Mélange des trois isomères du méthylphénol (CH 3 —C 6 H 4 OH) en position ortho-, méta- et para-, qui sont tous d'odeur désagréable, mais moins toxiques que le phénol ordinaire. Les créosols sont des antiseptiques puissants. À partir du mélange des trois isomères (acide crésylique), on obtient par nitration les trinitrocrésols ; mais seul l'isomère méta- conduit au produit trinitré, tandis que les […] Lire la suite

CYCLANES & CYCLÈNES

  • Écrit par 
  • Jean-Marie CONIA
  •  • 1 914 mots
  •  • 7 médias

Les cyclanes (ou cyclo- alcanes) sont des hydrocarbures comportant un ou plusieurs cycles d'atomes de carbone unis par des liaisons simples. Les cyclanes simples, non substitués, de formule générale (CH 2 ) n constituent une série homologue particulièrement intéressante, car leurs synthèses et leurs propriétés chimiques varient de façon frappante avec la taille du cycle, différant nettement en ce […] Lire la suite

DIÈNES & POLYÈNES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 2 253 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Structure »  : […] La structure électronique des diènes cumulés comporte deux liaisons π indépendantes (π z et π y ), résultant du recouvrement latéral des orbitales p z des carbones 1 (sp 2 ) et 2 (sp) et des orbitales p y des carbones 2 (sp) et 3 (sp 2 ). Le recouvrement maximal impose aux plans xy et xz des liaisons σ extérieures au bloc cumulé d'être perpendiculaires. Une isomérie optique résulte de cette […] Lire la suite

DIPOLAIRES MOMENTS

  • Écrit par 
  • Jean BARRIOL
  •  • 4 811 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Représentation par moments de liaison »  : […] La démarche habituelle en physico-chimie, qui consiste à tenter la représentation d'une grandeur moléculaire quelconque comme somme d'incréments de liaison, aboutit dans le cas du moment dipolaire à introduire des moments de liaison de caractère vectoriel. Leur direction est celle de la liaison et leur sens est donné par la différence d'électronégativité entre les atomes liés, ce qui conduit ainsi […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « ISOMÉRIE, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/isomerie-chimie/