Liaison chimique : types, exemples et caractéristiques (2024)

Nous expliquons ce qu'est une liaison chimique et les types qui existent. Aussi, quelles sont ses principales caractéristiques et quelques exemples.

Qu'est-ce qu'une liaison chimique ?

La liaison chimique estla combinaison d'atomes, de molécules ou d'ionsqui forment des composés plus complexes et plus stables, altérant leurs propriétés physiques et chimiques. Une fois joints, deux atomes ou plus constituent un composé chimique.

Atomessoigners'unir pour obtenir des conditions plus stables que seuls, complétant leurs charges électriques par le partage d'électrons de leur orbite atomique la plus externe, ainsi qu'en abandonnant ou en acceptant des électrons pour former des ions (positifs ou négatifs) qui s'attirent ensuite électrostatiquement les uns aux autres.

En effet, les protons du noyau atomique ont une charge positive et les électrons qui les entourent ont une charge négative, de sorte que les atomes ont tendance à être configurés de la manière la plus neutre possible.

Il existe différents types de liaisons chimiques, selon le type d'atomes liés, qui ont leurs propres mécanismes de liaison particuliers : jusqu'à présent, les liaisons covalentes, ioniques et métalliques sont connues et acceptéesmais il existe d'autres théories et approximations.

Types de liaison chimique

Il existe trois principaux types de liaison chimique :

• covalentliaison. Cela se produit lorsque des atomes non métalliques d'électronégativités similaires (généralement élevées) se réunissent pour partager des électrons de leur dernière orbite pour former un composé chimique stable.
• Liaison ionique.Il consiste en l'union d'atomes métalliques et non métalliques, par un transfert d'électrons du métal vers le non-métal. Ainsi se forment des ions chargés électriquement, des cations (+) et des anions (-), qui s'attirent électrostatiquement les uns aux autres, constituant la liaison et formant les différents composés chimiques ioniques. Les atomes qui forment ce type de liaison ont une grande différence d'électronégativité.
• Lien métallique.C'est celle qui se produit entre les atomes métalliques d'un même élément à l'état solide, qui constituent entre eux des structures extrêmement compactes et étroites. C'est une liaison primaire et forte, dans laquelle les noyaux atomiques se rejoignent entourés de leurs électrons comme dans un nuage.

Caractéristiques d'une liaison chimique

Polarité

Si deux atomes d'éléments différents sont liés, une molécule polaire pourrait se former.

La polarité est une caractéristique des molécules formées par des liaisons covalentes, et elledépenddirectement sur la nature des atomes liés.

Si deux atomes d'un même élément sont liés, il n'y aura pas de différence entre l'électronégativité de chacun. De cette manière, la paire d'électrons qu'ils partagent sera attirée par chacun de ces atomes avec la même force, de sorte que la répartition des charges électriques sera uniforme dans la molécule qu'ils forment.

La même chose arrivelorsque des atomes d'éléments différents sont liés, mais dont la différence d'électronégativité est très faible (inférieure à 0,4). Les molécules ainsi formées sont dites « non polaires ou apolaires » et ce type de liaison « liaison covalente non polaire ».

D'autre part, sideux atomes d'éléments différentssont liés, et la différence d'électronégativité entre eux est supérieure à 0,4, alors l'atome le plus électronégatif attire vers lui avec plus de force les électrons de la liaison, générant une répartition de charge non uniforme dans la structure. de la molécule qu'ils forment. Les molécules formées par ce processus sont appelées « polaires » et ce type de liaison est une « liaison covalente polaire ».

Électrovalence

L'électrovalence se produit lorsqu'un atome gagne ou perd des électrons.

Les liaisons ioniques sont caractérisées par le fait queleurs atomes ont une grande différence d'électronégativité (supérieure à 2), dans la mesure où l'un perd et l'autre reçoit des électrons lors de la jonction.

Cette capacité électrique dans les atomes est appelée électrovalence, car certains éléments sont naturellement plus susceptibles d'être des "donneurs" d'électrons (groupes IA, IIA, IIIA du tableau périodique) et d'autres ont tendance à être des "accepteurs". » (Groupes VA, VIA et VIIA).

Mer d'électrons

Lephénomènequi se produit entre des atomes métalliques du même typequi sont soumis à des liaisons métalliques les uns avec les autres est appelé "mer d'électrons". On peut voir comme si les noyaux atomiques étaient immergés dans une mer de leurs électrons.

Les métaux ont une faible électronégativité, sont brillants et malléables, conditions dues à la nature de la liaison qui les maintient ensemble dans leur état solide : un ordre rigide qui déplace les électrons de valence de leurs orbitales, permettant une grande conduction desmétal.l'électricité et la chaleur, et la capacité de renvoyer presque toute la lumière qui les frappe.

Rompre les liaisons chimiques

Dans l'électrolyse, l'hydrogène et l'oxygène sont séparés de l'eau avec de l'électricité.

Les liaisons chimiques peuvent rompre dans certaines conditions,lorsqu'il est soumis à l'action de la chaleur, l'électricité ou d'autres substances qui rompent la liaison et permettent la libération de leurs atomes impliqués.

Ainsi, par exemple, lors de l'applicationl'électricité à l'eau, l'hydrogène et l'oxygènequi le composentpeut être séparédans un processus appelé « électrolyse ». D'autre part, en augmentant fortement la température (fournissant de la chaleur) d'une protéine, elle peut être dénaturée et rompre ses liaisons constitutives.

Liaisons hydrogène

Un pont hydrogène estl'union d'un atome électronégatif avec un atome d'hydrogènequi est, à son tour, lié de manière covalente à un autre atome électronégatif, formant un "pont" entre deux atomes qui ne pourraient normalement pas se joindre.

C'est, cependant,untype de liaison à force faible,mais qui permet la composition de molécules complexes, leur conférant une grande stabilité, tant dans les substances organiques qu'inorganiques.

Il existe également des liaisons hydrogène entre différentes molécules d'un même composé chimique. Par exemple, les molécules d'eau forment des liaisons hydrogène entre les atomes d'oxygène et d'hydrogène.

Doubles et triples liaisons

Les doubles liaisons sont représentées graphiquement par deux lignes.

Les liaisons covalentes peuvent être simples, doubles ou triples,en fonction du nombre de paires électroniques partagées entre les atomes qui les composent. Plus il y a d'électrons partagés, plus la liaison sera forte et plus il en coûtera d'énergie pour la rompre.

Les liaisons simples sont représentées graphiquement avec une seule ligne AA, les doubles liaisons avec deux A = A et les triples liaisons avec trois A?A.

Exemples de composés avec des liaisons covalentes

La liaison covalente est extrêmement courante dans le monde de la chimie organique. Par exemple, elle est présente dans des substances telles que :

• Benzène (C₆H₆)
• Méthane (CH₄)
• Glucose (C₆H₁₂O₆)
• Ammoniac (NH₃)
• Chlorofluorocarbures (« Fréon ») (CFC)
• Diamants, graphites et autres formes de carbone(C)

Exemples de composés avec des liaisons ioniques

De nombreuses substances ont des liaisons ioniques dans leurs composés, telles que :

• Oxyde de magnésium (MgO)
• Sulfate de cuivre (II) (CuSO4)
• Iodure de potassium (KI)
• Chlorure de manganèse (MnCl₂)
• Carbonate de calcium (CaCO₃)
• Sulfure de fer (III) (Fe2S3)

Origine du concept

Walther Kossel a proposé une théorie dans laquelle un transfert total d'électrons s'est produit.

Depuis l'Antiquité, on soupçonne que les éléments constitutifs de la matière sont regroupés selon certaines formes d'affinité. Mais il seraitdans1704 quand Isaac Newton postule sa théorie de la liaison chimique, basé sur les théories atomiques déjà formulées, et notant qu'« une force » maintenait les atomes ensemble dans les réactions chimiques observées.

En 1819, grâce à l'invention de la pile voltaïque,JonsJakob Berzelius a introduit les notions d'électropositivité et d'électronégativitéà la théorie de la combinaison atomique, et plus tard, au XXe siècle, Gilbert Lewis a introduit le concept de la liaison formée par une paire d'électrons, donnant lieu à la possibilité de liaisons simples, doubles et triples, puisque les atomes pouvaient partager entre un et six électrons. C'est ainsi que les liaisons covalentes sont apparues.

En 1927, une théorie similaire à celle de Lewis a également émergé, mais dans lequel un transfert total d'électrons s'est produit, et il a été proposé par Walther Kossel. Cela donnerait lieu à des liaisons ioniques.

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Calum

Étudiant à la maîtrise du programme TransAtlantic Masters à l'UNC-Chapel Hill. Sciences politiques avec un accent sur les études européennes. Les idées exprimées sont sujettes à révision. Il couvre non seulement les articles techniques, mais possède également des compétences dans les domaines du référencement, du graphisme, du développement Web et du codage.