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5 • Liaison chimique – Géométrie des molécules – Moment dipolaire
Chaque carbone forme deux liaisons, avec H et avec l’autre carbone, et il est en plus lié à un
oxygène. Pour satisfaire la règle de l’octet à la fois pour les carbones et pour les oxygènes, la
seule formule possible est la suivante :
Il faut considérer successivement chacun des deux carbones comme « atome central » au regard
des règles de Gillespie. Chaque moitié de la molécule constitue un groupe de type AX 3 et les
trois liaisons de chaque C (la double et les deux simples) sont coplanaires, en formant trois
angles de 120 ° :
Il s’agit d’un problème de conformation (rotation autour d’une liaison simple). Les liaisons
CϭO sont fortement polarisées, avec un pôle négatif sur l’oxygène. De ce fait, la conformation
où les deux CϭO sont du même côté, donne lieu à un moment dipolaire (addition de deux
moments dipolaires de liaison), par contre l’autre donne lieu à un moment dipolaire résultant nul
(par compensation des deux contributions). Cette constatation ne nous permet cependant pas de
trancher en faveur d’une structure plus stable que l’autre. Un autre paramètre, que nous n’avons
pas encore évoqué parce qu’il n’entre pas dans le modèle de Lewis, est la délocalisation des
doubles liaisons. Deux liaisons doubles séparées par une liaison simple sont conjuguées : le
caractère de liaison multiple se délocalise sur les trois liaisons ce qui stabilise la molécule (cf.
benzène). Pour que cette délocalisation soit maximale les quatre atomes doivent être dans un
même plan. La libre rotation est bloquée, et les deux formes planes existant [Ex. 5.5].
Pourquoi, ce résultat étant acquis, se pose-t-il encore des questions à propos de la
géométrie de cette molécule ?
Chaque moitié de la molécule forme un sous-ensemble plan, mais la liaison simple
centrale C–C devrait permettre une rotation de ces deux moitiés l’une par rapport à
l’autre. Il se pose donc deux questions :
– La molécule dans son ensemble est-elle plane ?
– Si elle l’est, les deux O et les deux H sont-ils face à face du même côté de l’axe de
la molécule (comme ci-dessus), ou de part et d’autre de cet axe ?
HϪCϪCϪH
ϭ
O
ϭ
O
CϪC
ϭ
O
ϭ
O
Ϫ
Ϫ
H
H
CϪC
ϭ
ϭ
O
H
Ϫ
Ϫ
O
H
5 • Liaison chimique – Géométrie des molécules – Moment dipolaire
Chaque carbone forme deux liaisons, avec H et avec l’autre carbone, et il est en plus lié à un
oxygène. Pour satisfaire la règle de l’octet à la fois pour les carbones et pour les oxygènes, la
seule formule possible est la suivante :
Il faut considérer successivement chacun des deux carbones comme « atome central » au regard
des règles de Gillespie. Chaque moitié de la molécule constitue un groupe de type AX 3 et les
trois liaisons de chaque C (la double et les deux simples) sont coplanaires, en formant trois
angles de 120 ° :
Il s’agit d’un problème de conformation (rotation autour d’une liaison simple). Les liaisons
CϭO sont fortement polarisées, avec un pôle négatif sur l’oxygène. De ce fait, la conformation
où les deux CϭO sont du même côté, donne lieu à un moment dipolaire (addition de deux
moments dipolaires de liaison), par contre l’autre donne lieu à un moment dipolaire résultant nul
(par compensation des deux contributions). Cette constatation ne nous permet cependant pas de
trancher en faveur d’une structure plus stable que l’autre. Un autre paramètre, que nous n’avons
pas encore évoqué parce qu’il n’entre pas dans le modèle de Lewis, est la délocalisation des
doubles liaisons. Deux liaisons doubles séparées par une liaison simple sont conjuguées : le
caractère de liaison multiple se délocalise sur les trois liaisons ce qui stabilise la molécule (cf.
benzène). Pour que cette délocalisation soit maximale les quatre atomes doivent être dans un
même plan. La libre rotation est bloquée, et les deux formes planes existant [Ex. 5.5].
Pourquoi, ce résultat étant acquis, se pose-t-il encore des questions à propos de la
géométrie de cette molécule ?
Chaque moitié de la molécule forme un sous-ensemble plan, mais la liaison simple
centrale C–C devrait permettre une rotation de ces deux moitiés l’une par rapport à
l’autre. Il se pose donc deux questions :
– La molécule dans son ensemble est-elle plane ?
– Si elle l’est, les deux O et les deux H sont-ils face à face du même côté de l’axe de
la molécule (comme ci-dessus), ou de part et d’autre de cet axe ?
HϪCϪCϪH
ϭ
O
ϭ
O
CϪC
ϭ
O
ϭ
O
Ϫ
Ϫ
H
H
CϪC
ϭ
ϭ
O
H
Ϫ
Ϫ
O
H