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Formules développées et semi-développées. La notion d'isomérie

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Objectif

L'éthanol et le methoxyméthane ont la même formule brute. Pourtant, ces espèces chimiques n'ont pas les mêmes propriétés et n'appartiennent pas à la même famille chimique. Dans ce cas, comment faire pour les distinguer ?

1. Les formules d'une molécule

La formule brute donne la nature et le type d'atomes présents dans la molécule. Elle ne donne aucune indication sur l'enchaînement des atomes et la structure de la molécule. Il est donc nécessaire d'utiliser d'autres formules pour décrire l'enchaînement.

La formule développée remplit ce rôle. Elle permet de visualiser toutes les liaisons de la molécule ainsi que tous les atomes. Contrairement à la représentation de Lewis, elle ne fait pas état des doublets non liants.
Cependant, il est parfois commode d'utiliser une formule semi-développée qui reprend l'enchaînement décrit par la formule développée sans toutefois représenter les liaisons entre un atome (carbone, azote, oxygène..) et l'atome d'hydrogène.

Exemple : Considérons une molécule de propane.

Formule brute	C₃H₈
Formule développée
Formule semi-développée

2. Isomérie

Considérons la formule brute C₄H₁₀.
Il est possible d'écrire deux formules semi-développées associées à cette formule brute :

Les deux enchaînements sont réellement différents : ce sont deux molécules qui ont seulement en commun la formule brute, ce sont des isomères. Elles n'ont pas les même propriétés physiques et chimiques.

Autre exemple
A la formule brute C₂H₆O, j'associe les deux formules semi-développées :

L'essentiel

La représentation de Lewis n'est pas nécessaire pour visualiser l'enchaînement des atomes d'une molécule : une formule développée ou même semi-développée suffit. On peut ainsi identifier des isomères qui possèdent la même formule brute mais des formules développées différentes.

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