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Il existe essentiellement trois types de liaisons chimiques dans la nature qui maintiennent ensemble les atomes, les molécules et les ions. Ce sont la liaison ionique, la liaison covalente et la liaison métallique. Des trois, les liaisons ioniques et covalentes sont les plus courantes et sont responsables de l’existence de pratiquement toutes les substances organiques et inorganiques que nous connaissons.
Ces deux liaisons sont très différentes et donnent naissance à des composés ou substances ioniques et à des composés ou substances covalentes qui présentent une série de caractéristiques et de propriétés nettement différentes.
Plus tard, nous ferons une comparaison de la liaison ionique avec la liaison covalente, en soulignant les différences les plus importantes entre ces deux types de liaisons et les substances chimiques qui les possèdent. Cependant, avant d’en arriver là et afin de mieux le comprendre, il est nécessaire de comprendre pourquoi les atomes se lient entre eux et ce qui détermine le type de liaison qui se produit entre deux atomes.
Pourquoi les atomes se lient-ils les uns aux autres ?
L’existence de la liaison chimique est liée à la stabilité des atomes et, en particulier, à leur configuration électronique. Cela fait référence à la manière particulière dont les électrons sont répartis autour du noyau d’un atome.
Il s’avère qu’en ce qui concerne les configurations électroniques, certaines sont meilleures que d’autres, et seuls les éléments du groupe des gaz nobles (groupe 18 du tableau périodique) ont ce que l’on peut appeler une configuration électronique stable. Cette configuration électronique se caractérise par le fait que les orbitales s et p de la couche de valence sont complètement remplies de 8 électrons.
Aucun autre élément du tableau périodique n’a cette configuration électronique stable, donc les autres atomes cherchent à s’unir les uns aux autres afin de satisfaire leur besoin de s’entourer de 8 et seulement 8 électrons de valence, tout comme les gaz nobles, donnant naissance au Chimie lier.
La nécessité de s’entourer de 8 électrons de valence s’appelle la règle de l’octet, et il existe essentiellement deux façons d’y parvenir : abandonner (lorsque vous en avez trop) ou supprimer (lorsqu’il vous manque) des électrons de valence d’un autre atome, ou partager le électrons de valence pour satisfaire mutuellement le même besoin. Selon le cas considéré, une liaison ionique ou une liaison covalente sera formée.
liaison ionique
Une liaison ionique est le type de liaison chimique que l’on trouve dans les composés ioniques. C’est un lien qui se produit en raison de la force d’attraction électrostatique existant entre des particules de charges opposées appelées ions, d’où son nom. Les ions chargés positivement sont appelés cations, tandis que les négatifs sont appelés anions.
Une liaison ionique se forme lorsqu’un atome hautement électronégatif et non métallique retire un ou plusieurs électrons d’un atome hautement électropositif (généralement un métal). Lorsque cela se produit, le non-métal se retrouve avec une charge négative, devenant ainsi un anion, tandis que le métal se retrouve avec une charge positive, devenant ainsi un cation. En ayant des charges opposées, ces ions s’attirent, formant la liaison ionique.
la liaison covalente
La liaison covalente est un type de liaison qui se produit principalement entre des atomes d’éléments similaires, presque toujours des non-métaux. Contrairement à la liaison ionique, dans la liaison covalente, il n’y a pas de transfert net d’électrons d’un atome à un autre, car cela n’aiderait qu’un atome à compléter l’octet, mais pas l’autre. Au lieu de cela, les atomes partagent leurs électrons de valence, grâce auxquels ils parviennent à compléter l’octet des deux atomes en même temps.
Différences entre liaison ionique et liaison covalente
Il a déjà été précisé ce qu’est une liaison chimique et les liaisons ioniques et covalentes ont été définies. Nous allons maintenant analyser les principales différences entre ces deux types de liaisons et entre les composés qui les contiennent.
Types d’éléments qui unissent
| liaison ionique | Une liaison covalente |
| Toujours entre des éléments différents et aussi de types différents. En général, il se produit entre les métaux et les non-métaux. Exemple: | Il se produit entre des atomes d’un même élément ou d’éléments très similaires avec des électronégativités similaires. Cela se produit presque toujours entre les non-métaux et les non-métaux. |
Les liaisons ioniques se produisent principalement entre les métaux et les non-mentaux. La raison en est que les premiers ont toujours quelques électrons par rapport aux gaz nobles, tandis que les non-métaux manquent généralement d’électrons. Pour cette raison, lorsqu’un métal est joint à un non-métal, le transfert entre les deux éléments se produit de sorte que les deux satisfassent à la règle de l’octet.
Dans le cas de la liaison covalente, comme deux atomes identiques ou très similaires auront le même besoin d’acquérir des électrons pour compléter leur octet, le seul moyen d’y parvenir est de partager les électrons.
différences d’électronégativité
| liaison ionique | Une liaison covalente |
| Différence d’électronégativité > 1,7 | Covalent pur ou non polaire : < 0,4 Covalent polaire : Entre 0,4 et 1,7 |
Une façon de savoir si deux atomes formeront une liaison ionique ou covalente est basée sur la différence de leurs électronégativités. Lorsque la différence est très grande, la liaison sera ionique, tandis que lorsqu’elle est faible ou inexistante, elle sera covalente.
Parmi les liaisons covalentes, on peut distinguer les liaisons covalentes pures ou non polaires qui se produisent entre des atomes identiques (comme dans la molécule H 2 ) ou entre des atomes ayant des électronégativités très proches (comme entre C et H). S’il y a une différence d’électronégativité, mais qu’elle n’est pas très grande, une liaison covalente se produit dans laquelle les électrons passent plus de temps autour de l’un des atomes, donnant lieu à une liaison polaire.
énergies de liaison
| liaison ionique | Une liaison covalente |
| Elles sont comprises entre 400 et 4000 kJ/mol | Elles sont comprises entre 100 et 1100 kJ/mol |
En général, la liaison ionique est plus forte que la liaison covalente, bien que cela dépende des atomes liés. En conséquence, les énergies de liaison des composés ioniques sont presque toujours supérieures à celles des composés covalents.
Types de composés qui forment
| liaison ionique | Une liaison covalente |
| Composés ioniques tels que le fluorure de lithium (LiF) ou le chlorure de potassium (KCl). | Des composés moléculaires comme le méthane (CH 4 ) et des solides à réseaux covalents (ou simplement des solides covalents) comme le diamant (allotrope du carbone). |
Les liaisons ioniques donnent naissance à des composés ioniques, tandis que les liaisons covalentes peuvent donner naissance soit à des composés moléculaires tels que l’eau ou le dioxyde de carbone, soit à des composés à réseau covalent tels que le diamant, le graphite et les zéolithes, dans lesquels des millions d’atomes sont liés ensemble pour former un deux- réseau dimensionnel ou tridimensionnel très stable et résistant.
Différences dans les propriétés physiques et chimiques des composés qui forment
Le fait d’avoir des liaisons ioniques ou des liaisons covalentes confère aux différents composés des propriétés très différentes. Le tableau suivant résume les différences les plus importantes entre les composés ioniques et les deux principales classes de substances à liaisons covalentes, à savoir les substances moléculaires et les solides covalents.
| Propriété | composés ioniques | composés moléculaires | solides covalents |
| point de fusion et d’ébullition | Points de fusion et d’ébullition très élevés. | Points de fusion et d’ébullition bas | Points de fusion et d’ébullition très élevés. |
| état physique à température ambiante | Ils sont solides à température ambiante. | Ils peuvent être à la fois solides et liquides ou gazeux à température ambiante. | Ils sont solides à température ambiante. |
| Solubilité | Ils sont généralement solubles dans l’eau et d’autres solvants polaires. | Les composés moléculaires polaires sont solubles dans les solvants polaires. Les non polaires sont insolubles dans l’eau et d’autres solvants polaires mais solubles dans de nombreux solvants organiques non polaires. | Ils ne sont généralement solubles dans aucun solvant. |
| Conductivité électrique | Ils ne conduisent pas l’électricité à l’état solide, mais ils le font en solution ou à l’état liquide (sels fondus). | Ils ne conduisent pas l’électricité. Ce sont des matériaux isolants. | Certains sont conducteurs (comme le graphite), d’autres non (comme le diamant). |
| type de construction | solides cristallins. | Certains sont cristallins, d’autres amorphes. | solides cristallins. |
| Propriétés mécaniques | solides durs et cassants | Ils sont généralement doux | solides durs et cassants |
Résumé des différences entre liaison ionique et liaison covalente
| liaison ionique | Une liaison covalente | |
| Définition | La force qui maintient ensemble des ions chargés de manière opposée dans des composés ioniques. | La force qui maintient ensemble deux atomes qui partagent des électrons de valence. |
| Types d’éléments qui unissent | Toujours entre des éléments différents et aussi de types différents. En général, il se produit entre les métaux et les non-métaux. Exemple: | Il se produit entre des atomes d’un même élément ou d’éléments très similaires avec des électronégativités similaires. Cela se produit presque toujours entre les non-métaux et les non-métaux. |
| différences d’électronégativité | Différence d’électronégativité > 1,7 | Covalent pur ou non polaire : < 0,4 Covalent polaire : Entre 0,4 et 1,7 |
| énergies de liaison | Elles sont comprises entre 400 et 4000 kJ/mol | Elles sont comprises entre 100 et 1100 kJ/mol |
| Types de composés qui forment | Composés ioniques tels que le fluorure de lithium (LiF) ou le chlorure de potassium (KCl). | – Composés moléculaires non polaires tels que le méthane (CH4). – Composés moléculaires polaires comme l’eau (H 2 O) – Solides à réseaux covalents (ou simplement solides covalents) comme le diamant (allotrope du carbone). |
Les références
Brown, T. (2021). Chimie: The Central Science (11e éd.). Londres, Angleterre : Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS et Herranz, ZR (2020). Chimie (10e éd.). New York, NY : MCGRAW-HILL.
La liaison chimique et la géométrie moléculaire. (2020, 29 octobre). Extrait de https://espanol.libretexts.org/@go/page/1851
