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Intu LabChimie / Chimie aromatique

CHIMIE AROMATIQUE · DU CYCLE AUX ÉLECTRONS π

Le benzène, sous toutes ses formes.

Construisez vos molécules, explorez la résonance et comprenez ce qui rend un cycle aromatique.

Atelier interactif 25 °C · 101,325 kPa

VOTRE STRUCTURE

Éthanol

Positions = numéros d’atomes affichés sur le premier noyau : —. Pour un autre noyau, utilisez les outils de dessin.

REPRÉSENTATION ACTIVE
Semi-développéeCliquer pour construire

FORMULE BRUTEC₂H₆O
MASSE MOLAIRE46,069 g·mol⁻¹
ÉTAT DU CORPS PUR · 25 °CLiquide

Prêt : choisissez un atome ou explorez les représentations.

À VOUS DE JOUER

Quatre défis benzéniques

L’AROMATICITÉ, PAS À PAS

Trois conditions. Un comptage.

« Aromatique » décrit une structure électronique. Une odeur ne permet pas de l’identifier.

01 / TESTER

La règle de Hückel

Pour un cycle monocyclique conjugué et plan, à l’état fondamental : 4n + 2 électrons π, avec n entier ≥ 0.

Comptez 2 e⁻ par double liaison participante ; un doublet peut contribuer selon l’orbitale. Les systèmes polycycliques et les états excités demandent une analyse plus fine. Les cases sont des hypothèses, pas des mesures.

02 / COMPRENDRE

Une seule molécule réelle

⌬ ↔ ⌬

Les deux écritures de Kekulé sont des contributeurs de résonance. Le benzène réel possède six liaisons C–C équivalentes, de longueur voisine de 139 pm, et six électrons π délocalisés.

La résonance ne représente ni deux substances en équilibre, ni des doubles liaisons qui se déplacent dans le temps. Le symbole ↔ relie des écritures limites.

Ouvrez « Toutes les représentations », puis Résonance, Cercle aromatique ou Nuage π. La masse reste identique.

03 / RECONNAÎTRE

Benzénique ou aromatique ?

  1. Noyau benzénique : cycle à six carbones sp², avec conjugaison et délocalisation de type benzène.
  2. Conjugaison : une orbitale p sur chaque atome du circuit ; un carbone sp³ peut l’interrompre.
  3. Géométrie : le recouvrement orbital demande une planéité suffisante.
  4. Comptage π : appliquez Hückel dans son domaine de validité.
Indices expérimentaux

RMN ¹H : protons aromatiques souvent vers 6–9 ppm ; IR : bandes de noyau vers 1600 et 1500 cm⁻¹ et C–H sp² vers 3030 cm⁻¹. Ces indices ne suffisent pas seuls : il faut déterminer la structure et interpréter l’ensemble du spectre.

CHIMIE DU NOYAU ET DE SES SUBSTITUANTS

Le benzène se transforme.

18 familles et transformations usuelles. Bilans et mécanismes pédagogiques ; panorama non exhaustif.

Ortho, méta, para : prévoir l’orientation

Ortho = 1,2 · Méta = 1,3 · Para = 1,4. L’orientation est relative au substituant déjà présent.

GroupesEffet usuelOrientation
OH, OR, NH₂, NHR, NR₂Activateurs par don de doubletOrtho / para
AlkylesActivateursOrtho / para
F, Cl, Br, IDésactivateursOrtho / para
NO₂, CN, SO₃H, CHO, COR, COOH, COOR, NR₃⁺DésactivateursMéta

Les effets stériques, la protonation des amines et la présence de plusieurs groupes peuvent modifier la sélectivité. Une orientation n’impose pas un produit exclusif.

Sources du laboratoireIUPAC · aromaticité ↗OpenStax · Hückel ↗OpenStax · réactions ↗CIAAW · masses atomiques ↗
Comprendre cette manipulationCours & QCM

Comprendre : Comprendre l’aromaticité

Reconnaître une conjugaison cyclique et distinguer aromaticité et simple présence d’un cycle.

Un système aromatique usuel possède un cycle plan et conjugué : chaque centre participe à une délocalisation continue des électrons π. La règle de Hückel apporte un critère de comptage pour certains systèmes monocycliques.

Lire le cours et répondre au QCM →