Structure des ions et des molécules polyatomiques 205
a)
E’et inductif
Ce second e’et n’est pas de nature électrosta—
Nous e nvisagerons à titre d’exemple la liaison
tique.
caractère ondulatoire
et la
c—c1 dans CH3C1 et CH3—CHZ—Cl. Dans les deux
mecamque
Fermette“ de 1 Interpretamolécules, cette liaison a la polarité C”—Cl“" mais elle
.
Figure 7_104
'
est plus polaire dans la seconde molécule que dans la
…
'
…
—
-
.
première (g. 7.103).
'
'
Soit Ze la charge nucléaire e”ective d’un atome
'
'
…:._
de carbone isolé. L’approche de trois atomes d’hydro'
«—
:
'
Ï
'
gène augmente la densité électr0nique autour du noyau
'
'
’
'
de carbone. La charge nucléaire eñective du carbone
'
'
"£.
"
'
dans CH3 devient
L’atome de chlore est plus
"
"
'
électronégatif que le carbone; xé à CH3 , il attire vers
-
_
lui une partie des électrons et se charge négativement.
_
Décomposons de même la molécule II. Dans le
Î
radical isolé CH3, le carbone a une charge nucléaire
.
-
effective égale à
si on lie ensuite ce groupement
.
'
CH3 et deux atomes H au carbone C1 de la molécule
Effet mésomère du chlore dans le chlorure de
(Il), la charge nucléaire eective du carbone 1 sera
Vinyie ”2°: (:“—C'
,
car
CH3 « donne» plus d’électrons qu’un
“_
‘
atome d’hydrogène. La diminution de la charge nu—
_
—
cléaire eiÏective du carbone favorise l’attraction des
L’atome de chlore €St plus « ÏÏChC» en
électrons
électrons par le chlore qui devient plus négatif que dans
que le carbone
et le recouvrement des orbitales tend à
la molécule (l).
délocahser les électrons
du chlore vers le carbone
Cette délocalisation des électrons par simple e‘et
comme
clairement
.
les
deux SÜUCÏU΀S
—
électrostatique s’appelle l’eet inductif. On dira que le
limites c1—dessous :
chlore a un e°et inductif, attracteur d’électrons
ou que
H2C=CH—Cl
(_ËH2—CH=ÈÏl
“
CH3 et C2H5 ont un effet inductif donneur d’électrons.
_
‘
On pourra montrer de même que l’oxygène est
On dit que le chlore
a un effet mesomere donneur.
plus négatif dans l’alcool (CH3)3COH que dans
_
L’eet
mesomere
donneur du groupe
OH
CH3OH. En conséquence, il attire moins vers lui le
exphque de meme que le moment d1pola1re global du
doublet de la liaison O—H dans la première molécule
—
groupement C“P_H
que de 1>55 debye dans la
que dans la seconde et l’alcool tertiaire (CH3)3COH
molécule de phenol mais de 1>7 debye dans une “3013“
libérera moins facilement son proton H+ que l’alcool
(…le d’alcool.
'
primaire CH3OH.
_
.
c)
Concluszon
b)
_
E ‘e [ mésomère
Eets inductif et mésomère prendront
une impor’
tance capitale dans l’étude des mécanismes réact10nnels
Dans le chlorure de vinyle H2C=C'H—Cl, la
en chimie organique.
.
'
liaison
moins polaire que dans les dérivés
Pour décrire la géométrie des molécules, nous
chlorés saturés (I) et (H). 11 y a deux raisons à-cela :
avons adopté implicitement le modèle de la liaison de
'
'
.
,
.
valence en hybridant des orbitales atomiques et en
le carbone hybridé sp2 est moms électronegat1f
formant, à partir des orbitales atomiques hybridées,
qu’un carbone .hybridé 5173;
des orbitales moléculaires a, localisées entre deux
——'
le recouvrement de l’orbitale 2}? non hybridé du
atomes.
carbone et d’une orbitale 3 ;) du chlore, porteuse de
Cependant, l’existence de
l’eet inductif nous
,
deux éleCtrons non partagés, diminue la densité élecmontre que la délocalisation n’est
aux seuls
tronique autour du chlore,
'
,
_
électrons n mais qu’il interv1ent auss1 une interaction
a)
E’et inductif
Ce second e’et n’est pas de nature électrosta—
Nous e nvisagerons à titre d’exemple la liaison
tique.
caractère ondulatoire
et la
c—c1 dans CH3C1 et CH3—CHZ—Cl. Dans les deux
mecamque
Fermette“ de 1 Interpretamolécules, cette liaison a la polarité C”—Cl“" mais elle
.
Figure 7_104
'
est plus polaire dans la seconde molécule que dans la
…
'
…
—
-
.
première (g. 7.103).
'
'
Soit Ze la charge nucléaire e”ective d’un atome
'
'
…:._
de carbone isolé. L’approche de trois atomes d’hydro'
«—
:
'
Ï
'
gène augmente la densité électr0nique autour du noyau
'
'
’
'
de carbone. La charge nucléaire eñective du carbone
'
'
"£.
"
'
dans CH3 devient
L’atome de chlore est plus
"
"
'
électronégatif que le carbone; xé à CH3 , il attire vers
-
_
lui une partie des électrons et se charge négativement.
_
Décomposons de même la molécule II. Dans le
Î
radical isolé CH3, le carbone a une charge nucléaire
.
-
effective égale à
si on lie ensuite ce groupement
.
'
CH3 et deux atomes H au carbone C1 de la molécule
Effet mésomère du chlore dans le chlorure de
(Il), la charge nucléaire eective du carbone 1 sera
Vinyie ”2°: (:“—C'
,
car
CH3 « donne» plus d’électrons qu’un
“_
‘
atome d’hydrogène. La diminution de la charge nu—
_
—
cléaire eiÏective du carbone favorise l’attraction des
L’atome de chlore €St plus « ÏÏChC» en
électrons
électrons par le chlore qui devient plus négatif que dans
que le carbone
et le recouvrement des orbitales tend à
la molécule (l).
délocahser les électrons
du chlore vers le carbone
Cette délocalisation des électrons par simple e‘et
comme
clairement
.
les
deux SÜUCÏU΀S
—
électrostatique s’appelle l’eet inductif. On dira que le
limites c1—dessous :
chlore a un e°et inductif, attracteur d’électrons
ou que
H2C=CH—Cl
(_ËH2—CH=ÈÏl
“
CH3 et C2H5 ont un effet inductif donneur d’électrons.
_
‘
On pourra montrer de même que l’oxygène est
On dit que le chlore
a un effet mesomere donneur.
plus négatif dans l’alcool (CH3)3COH que dans
_
L’eet
mesomere
donneur du groupe
OH
CH3OH. En conséquence, il attire moins vers lui le
exphque de meme que le moment d1pola1re global du
doublet de la liaison O—H dans la première molécule
—
groupement C“P_H
que de 1>55 debye dans la
que dans la seconde et l’alcool tertiaire (CH3)3COH
molécule de phenol mais de 1>7 debye dans une “3013“
libérera moins facilement son proton H+ que l’alcool
(…le d’alcool.
'
primaire CH3OH.
_
.
c)
Concluszon
b)
_
E ‘e [ mésomère
Eets inductif et mésomère prendront
une impor’
tance capitale dans l’étude des mécanismes réact10nnels
Dans le chlorure de vinyle H2C=C'H—Cl, la
en chimie organique.
.
'
liaison
moins polaire que dans les dérivés
Pour décrire la géométrie des molécules, nous
chlorés saturés (I) et (H). 11 y a deux raisons à-cela :
avons adopté implicitement le modèle de la liaison de
'
'
.
,
.
valence en hybridant des orbitales atomiques et en
le carbone hybridé sp2 est moms électronegat1f
formant, à partir des orbitales atomiques hybridées,
qu’un carbone .hybridé 5173;
des orbitales moléculaires a, localisées entre deux
——'
le recouvrement de l’orbitale 2}? non hybridé du
atomes.
carbone et d’une orbitale 3 ;) du chlore, porteuse de
Cependant, l’existence de
l’eet inductif nous
,
deux éleCtrons non partagés, diminue la densité élecmontre que la délocalisation n’est
aux seuls
tronique autour du chlore,
'
,
_
électrons n mais qu’il interv1ent auss1 une interaction