Les atomes ont plus ou moins tendance à attirer un ou des électrons : cette tendance est définie par leur électronégativité $\chi$. Dans les molécules, les atomes sont liés entre eux par des liaisons chimiques qui font intervenir des couples d’électrons.
LES EFFETS INDUCTIFS
Lorsque deux mêmes atomes forment une liaison, les électrons impliqués dans cette liaison se répartissent équitablement et la molécule est dite apolaire. Mais lorsque la liaison est réalisée entre deux atomes différents, le couple d’électrons mis en jeu se décale vers l’élément le plus électronégatif et la molécule est dite polaire : une charge partielle $\delta +$ apparaît sur l’atome le moins électronégatif alors qu’une charge partielle $\delta -$ apparaît sur l’autre.
Ce déplacement d’électrons le long d’une liaison polarisée est symbolisé par une flèche sur la liaison, orientée vers l’élément le plus électronégatif : $\mathrm{C\delta + Y\delta -}$
Lorsque la polarisation de la liaison met en jeu des électrons $\sigma$, c’est-à-dire impliqués dans les liaisons simples, on parle d’effet inductif.
Il existe des groupes d’atomes donneurs d’électrons (effet + I) et des groupes attracteurs d’électrons (effet – I), dont le classement est défini à partir de l’électronégativité des éléments, celle du carbone étant prise comme référence.
Exemples de groupements à effet (+I) : $\mathrm{–O- ; –COO- ; –CR_3 ; –CHR_2 ; –CH_2R ; –CH_3}$
Exemples de groupements à effet (– I) : $\mathrm{ –NR_3 ; –COOH ; –NH_3^+ ; –Cl ; –COOR ; –OH}$
Les effets inductifs s’additionnent, mais s’atténuent rapidement avec la distance et devient négligeable après la 3ème liaison.
Les effets inductifs jouent un rôle particulier dans la force des acides carboxyliques. En effet, plus la densité électronique est importante sur l’oxygène de la base conjuguée, plus l’acide conjugué est faible.
LES EFFETS MÉSOMÈRES
Lorsque des électrons $\pi$ (impliqués dans la liaison double) sont conjugués avec d’autres électrons $\pi$ ou avec un doublet non liant, alors une délocalisation d’électrons survient, appelée effet mésomère. Cette délocalisation est plus ou moins favorisée par l’électronégativité des atomes voisins.
Certains groupements possèdent un effet mésomère donneur (+ M) : ils sont capables de libérer un doublet non liant.
Exemples de groupements à effet (+ M) : $\mathrm{ –O- ; –NH_2 ; –NHR ; –OH ; –OR ; –F ; –Cl ; –Br ; –I}$
D’autres groupements possèdent un effet mésomère attracteur (– M) : ceux-ci peuvent attirer et garder un doublet non liant.
Exemples de groupements à effet (– M) : $\mathrm{–COOR ; –COOH ; –CHO ; –COR ; –CN ; –NO_2}$
Les effets mésomères jouent également un rôle dans la force des acides : un groupe à effet (– M) a tendance à fragiliser la liaison O–H, donc à augmenter le pouvoir acide.
