Page 61 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Partie 1 ■ Chimie organique générale

c) Chaînes cycliques insaturées
P Seul sera mentionné ici le cas du cycle benzénique. À la différence du cyclohexane, ce cycle de six
atomes de carbone est plan, chaque atome étant à l'un des sommets d'un hexagone régulier. Sa struc-
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§ · · ture ne peut être correctement décrite que dans le cadre du modèle des orbitales moléculaires. Mais on
2 peut observer que sa représentation par la « formule de Kékulé » classique (fig. 2.12), où chaque

chap. 4, atome de carbone est uni par une liaison simple à l'un de ses voisins et par une liaison double avec
§ 4.2 l'autre, conduit aussi à ce schéma hexagonal plan. Les angles de 120° que forment d'une part les liai-
sons du cycle entre elles et d'autre part les liaisons C-H avec celles du cycle, sont en effet les angles
normaux pour le carbone formant une liaison double et deux liaisons simples.

b)

a) H
[120°
H.Cg, H
C>· C
1a
1
.-C
H C H
1
H

Figure 2.12 La molécule de benzène.

La « formule de Kékulé » (a) laisse prévoir une molécule non contrainte, dont toutes les liaisons sont
2 coplanaires, ce que confirme l'expérience. Mais elle conduit également à prévoir que les côtés de
§ 2.4.1 l'hexagone ne seraient pas égaux (liaisons doubles plus courtes que les liaisons simples). Or ils sont
égaux, comme le montre le modèle (b), et ce désaccord est une des raisons d'attribuer au benzène une
structure électronique différente de celle que suggère la formule de Kékulé.

2.4 LES DISTANCES INTERATOMIQUES ET LES RAYONS ATOMIQUES
Outre les angles formés par les liaisons, la géométrie des molécules est déterminée également par les
distances interatomiques. Deux cas sont à considérer, selon qu'il s'agit d'atomes liés ou non liés
directement l'un à l'autre.

2.4.1 Rayon de covalence. Longueur de liaison

P La distance entre les centres de deux atomes liés l'un à l'autre, encore appelée « longueur de liaison»
2 1 2 est un élément de la géométrie du squelette de la molécule. Elle correspond, pour ces deux atomes, à
§ · · une position d'équilibre pour laquelle l'énergie potentielle de l'ensemble qu'ils forment est
minimale.
Le tableau 2.4 donne les longueurs des liaisons les plus usuelles en chimie organique.

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