Mésomérie: Formules limites

[m@tix]

Bonjour,

Nous avons récemment vu en cours les notions de mésomérie et de formule limite.
Cependant, même si j'ai compris le pourquoi de ces formules limites, je suis incapable d'écrire toutes les formules que peut adopter une molécule. Pouvez-vous m'expliquer concrètement comment procéder?

Enfin, comment obtient-on l'hybride de raisonnance?

Merci d'avance à tous.

[Th. Zabulon]

Les formules mésomères ("de poids raisonnable") d'une molécule sont celles faisant apparaître peu de charges formelles et respectant la règle de l'octet pour les éléments de la deuxième période de la classification périodique.
On peut les obtenir en déplaçant les doublets libres et liants des liaisons multiples, en s'arrangeant pour que le moins possible de charges formelles apparaissent et en respectant l'électronégativité des éléments (une charge + sera plutôt défavorisée sur un atome très électronégatif, mais il y a d'assez nombreux contre-exemples de cette dernière règle).
L'hybride de résonance ne peut pas s'écrire par une unique formule de Lewis, c'est justement la superposition des formules mésomères de la molécule, avec différents poids (qu'il est impossible de déterminer simplement par le calcul, sauf dans le cas de molécules symétriques où plusieurs formules mésomères sont équivalentes).

[m@tix]

Ok Th. Zabulon! Merci bien de votre explication.

[m@tix]

Une dernière chose:

pour l'exemple de la molécule $ OCN^- $, comment passe-t-on de la première forme ci-dessous à la seconde? (par quels déplacements d'électrons??)



Merci d'avance.

[Th. Zabulon]

On rabat deux doublets libres de O entre C et O (d'où une liaison triple au lieu de simple) et deux doublets liants entre C et N vers N (d'où deux doublets libres supplémentaires).
Cette dernière formule mésomère a sans doute un poids très faible : charge + sur l'élément le plus électronégatif et charge 2- sur N, vraiment peu probable.
Une autre formule du type O=C=N avec deux doublets libres sur N et O et la charge - sur N, qui serait donc intermédiaire entre les deux que tu as écrites, est plus satisfaisante que celle de droite.

[m@tix]

Mais 2 doublets autour d'un même atome peuvent être déplacés en même temps?

[Th. Zabulon]

Pourquoi pas ? On peut les basculer un par un, via la formule mésomère intermédiaire que j'ai indiquée précédemment, mais on peut aussi les déplacer par paquets, du moment qu'on tombe sur quelque chose de cohérent. Ces déplacements électroniques ne traduisent pas un processus microscopique réel mais permettent d'écrire des formules décrivant au mieux la structure d'une molécule.

[m@tix]

D'accord! Je n'étais pas sûr ..

Autre chose encore .. dans un exercice, sur un hybride de raisonnance, j'ai vu apparaître les notations $ Nu^- $ et$ E^+ $ ... A quoi correspondent-elles, et quand les employer? Après cela, je n'aurai plus de questions je pense!

[Pif-Pof]

En ce qui me concerne, $ Nu^- $ et$ E^+ $ correspondond respectivement à l'abréviation des termes nucléophile et electrophile.


Sinon, comme le dit Th Zabulon plus haut, il faut bien faire attention à ne pas confondre la mésomérie avec des déplacements d'électrons comme ceux que l'on peut avoir lors d'une réaction entre un electrophile et un nucléophile. Les différentes formes mésomères rendent compte de la structure d'une molécule possédant des electrons n ou $ \pi $.

Si tu as acquis cette notion, la mésomérie ne devrait plus te poser de problèmes dès lors!

[m@tix]

ok! Mais quand/comment utiliser ces deux abrévations sur un schéma d'hybride de raisonnance?