Page 63 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Partie 1 ■ Chimie organique générale

2.4.2 Rayon de Van der Waals. Forme des molécules

Les atomes, et par conséquent les molécules, sont essentiellement « faits de vide » ; les particules qui
les constituent (noyaux, électrons) ont en effet des diamètres très petits par rapport à leurs distances.
Cependant ils occupent un espace, considéré comme sphérique, dans lequel un autre atome ne peut
2 pas pénétrer (sauf en cas de la formation d'une liaison, qui suppose une interpénétration des nuages
Cours électroniques). Tout se passe comme si les atomes étaient des sphères compactes impénétrables les
de Chimie unes aux autres, mais cela résulte uniquement del' existence de forces de répulsion qui se manifestent
physique,
chap. 4 aux très courtes distances.

Figure 2.13 Définitions du rayon
de covalence et du rayon de Van
der Waals.

La figure représente deux molécules d'un
même corps simple diatomique (H,, Cl,,
etc.)« au contact» l'une de l'autre. Par dé-
finition, le rayon de covalence de l'élément
(H, CI, etc.) est r= d,/2 et son rayon de
Van der Waals est R = d,/2.

On appelle rayon de Van der Waals d'un élément la moitié de la distance minimale à laquelle
peuvent s'approcher deux atomes de cet élément non directement liés (cf. fig. 2.13). Deux atomes
différents ne peuvent pas s'approcher à une distance inférieure à la somme de leurs rayons de Van der
Waals. Le tableau 2.5 donne les valeurs des rayons de Van der Waals de quelques éléments ; ils sont
toujours supérieurs aux rayons de covalence.
La connaissance des rayons de Van der Waals permet de déterminer la forme réelle de l'espace
occupé par une molécule, c'est-à-dire pratiquement sa « forme extérieure». Il suffit pour cela « d'ha-
biller» son squelette en traçant autour du centre de chaque atome une sphère de rayon égal à son rayon
de Van der Waals (fig. 2.1, 2.6, 2.13).
Cette notion d'encombrement s'applique aussi à des atomes non liés directement mais appartenant
à la même molécule et qui, dans certaines conformations, peuvent se trouver proches dans l'espace.
Si, dans une conformation particulière, leurs centres se trouvent à une distance inférieure à la somme
de leurs rayons de Van der Waals, cette conformation est « déstabilisée » ; elle peut même être impos-
sible, si la zone de recouvrement des sphères d'encombrement est importante.

'Réponse #ALVSRQ
Les liaisons portées par un carbone éthylénique sont coplanaires et ne peuvent pas
l'être en « tête de pont ».
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