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Toute matière est composée d’atomes. Les atomes sont de minuscules particules de différents types qui se rejoignent pour former des molécules et d’autres types de composés chimiques. Ce qui maintient les différents atomes ensemble dans une substance polyatomique telle qu’une molécule ou un composé ionique est ce que nous appelons la liaison chimique.
Une liaison chimique peut être définie comme une force de nature électrostatique qui maintient deux atomes ensemble grâce aux interactions entre les noyaux et les nuages électroniques des deux . Puisqu’il existe différents types d’atomes, y compris les atomes métalliques, les atomes non métalliques, les métalloïdes et les gaz nobles, diverses combinaisons peuvent se produire dans lesquelles les atomes interagissent de différentes manières, donnant lieu à différents types de liaisons chimiques.
L’une des principales caractéristiques des atomes qui détermine le type de liaison qui se formera entre eux est leur caractère métallique. Ce n’est pas la même chose d’unir un atome métallique à un autre, que d’unir un métal à un non-métal, ou un non-métal à un autre non-métal. Même en joignant deux non-métaux ensemble, la liaison peut être de différents types, en fonction de la différence entre les électronégativités des deux éléments.
Types de liaisons chimiques et électronégativité
Selon les caractéristiques des deux atomes liés, différents types de liaisons peuvent être donnés. De manière générale, nous pouvons identifier quatre types principaux, qui sont :
- La liaison ionique .
- La liaison covalente polaire .
- La liaison covalente pure ou non polaire .
- La liaison métallique .
La propriété la plus importante qui détermine le type de liaison qui se formera entre deux atomes est la différence entre leurs électronégativités. L’électronégativité est la capacité d’un atome à attirer les électrons de liaison lorsqu’une liaison chimique se forme. Il s’agit d’une propriété périodique qui augmente lorsque vous vous déplacez de bas en haut le long d’un groupe sur le tableau périodique, et lorsque vous vous déplacez de gauche à droite sur une période, le fluor étant l’élément le plus électronégatif de tous.
L’électronégativité se mesure sur une échelle qui va de 0,7 (correspondant à l’atome de francium, le moins électronégatif de tous) à 4 (correspondant au fluor). Cette échelle est connue sous le nom d’ échelle d’électronégativité de Pauling et est très utile pour prédire le type de liaisons qui se formeront entre deux atomes.
Utilisation de l’électronégativité pour prédire le type de liaison
Lorsque deux atomes se lient l’un à l’autre, ils cherchent à compléter leur octet, c’est-à-dire qu’ils cherchent à s’entourer d’un total de 8 électrons de valence. Pour cette raison, lorsque la liaison se forme, il y a immédiatement une compétition pour conserver les électrons de liaison de l’autre.
L’atome le plus électronégatif reçoit tous les électrons. Si cela se produit, cet atome devient chargé négativement, tandis que le moins électronégatif, celui qui a perdu les électrons, reste chargé positivement. Ces deux ions sont attirés l’un vers l’autre grâce à leurs charges opposées, formant ainsi la liaison ionique. Ceci est particulièrement courant lorsque nous lions un métal avec un non-métal, tel que le chlorure de magnésium illustré ci-dessous.
D’autre part, si les deux atomes ont la même électronégativité (ce qui pourrait arriver si les deux atomes sont identiques, par exemple), aucun ne gagnerait la compétition pour les électrons de l’autre, ils n’auraient donc d’autre choix que de partager les électrons. afin de satisfaire simultanément leurs octets respectifs. Dans ce cas, parce que les électrons de valence sont partagés, la liaison est appelée une liaison covalente .
Mais que se passe-t-il si nous joignons deux atomes qui ont des électronégativités similaires mais pas les mêmes ? Dans ce cas, la liaison ne sera ni complètement ionique ni complètement polaire. Dans ces cas, les deux atomes ne partagent pas parfaitement les électrons, générant des charges partielles opposées à chaque extrémité de la liaison. Ces types de liaisons sont appelées liaisons covalentes polaires , ou simplement liaisons polaires .
Enfin, lorsque nous associons deux métaux, il ne se forme ni liaison ionique ni liaison covalente. Dans ce cas, un type spécial de liaison chimique appelée liaison métallique est établi . Dans ce type de liaison, les atomes métalliques sont généralement emballés dans une structure cubique comme celles illustrées dans la figure suivante.
Critères conventionnels pour définir les types de liaison basés sur l’électronégativité
Le tableau suivant résume les critères permettant de décider si la liaison entre deux atomes sera ionique, covalente polaire, non polaire ou métallique.
| type de lien | différence d’électronégativité | Exemple |
| liaison ionique | >1.7 | NaCl; LiF |
| liaison polaire | Entre 0,4 et 1,7 | OH; HF ; NH |
| liaison covalente non polaire | <0,4 | CH; CI |
| liaison covalente pure | 0 | HH; oh ; FF |
| liaison métallique | ne dépend pas de l’électronégativité | Fe, Mg, Na, Ti… |
Comme on peut le voir dans le tableau, la liaison sera ionique lorsque la différence d’électronégativité est supérieure à 1,7. Il est considéré comme covalent pur s’il n’y a pas de différence ou si la différence est très faible. Certains auteurs distinguent le premier cas du second, ne considérant comme liaisons covalentes pures que celles dans lesquelles deux atomes égaux se rejoignent, tandis que lorsque la différence est très faible, elles sont classées comme liaisons non polaires ou apolaires.
Enfin, si deux métaux sont liés, la liaison est classée comme une liaison métallique.
Caractéristiques des différents types de liens
liaison ionique
La liaison ionique est ainsi nommée car elle est formée de deux ions de charges opposées. Il se forme lorsqu’un métal à très faible électronégativité, généralement un métal alcalin ou alcalino-terreux, est associé à un non-métal à très haute électronégativité, généralement un halogène.
Ce type de liaison n’est pas directionnel car les électrons ne sont pas partagés le long de l’axe qui relie les deux atomes. Il n’est pas non plus possible de reconnaître des unités discrètes lors de la formation de composés ioniques, car chaque cation peut se trouver entouré de plusieurs anions et ceux-ci, à leur tour, sont attachés à d’autres cations, sans appartenir exclusivement à aucun d’entre eux.
Les composés à liaisons ioniques sont généralement solubles dans l’eau et produisent des solutions conductrices d’électricité.
liaison covalente polaire
Dans ce cas, une liaison est formée dans laquelle les électrons sont partagés, mais pas également, générant une charge négative partielle sur l’atome le plus électronégatif et une charge partiellement positive sur le moins électronégatif. Ce type de lien donne naissance à des unités discrètes appelées molécules dans lesquelles chaque atome est toujours lié aux mêmes autres atomes.
De nombreux composés avec des liaisons polaires ont des molécules polaires qui peuvent devenir solubles dans l’eau.
La liaison covalente pure ou non polaire
Ce lien se produit lorsque deux atomes identiques se rejoignent, comme cela se produit dans les molécules de Cl 2 , O 2 et N 2 . Parce qu’il n’y a pas de différence d’électronégativité, les électrons sont partagés de manière parfaitement égale. Les composés qui ne contiennent que des liaisons covalentes sont nécessairement non polaires et sont des composés qui ne sont pas solubles dans l’eau.
liaisons covalentes multiples
Tant dans la liaison covalente pure que dans la liaison polaire, des liaisons covalentes peuvent se produire dans lesquelles plus d’une paire d’électrons sont partagées, donnant lieu à plusieurs liaisons covalentes. Selon que 2, 4 ou 6 électrons sont partagés, la liaison sera classée comme liaison covalente simple, double ou triple, respectivement.
la liaison métallique
Comme déjà mentionné précédemment, ce type de liaison se forme entre des atomes métalliques. Sa caractéristique la plus importante est la présence de ce qu’on appelle la « bande de conduction », à travers laquelle les électrons de valence du métal peuvent se déplacer librement d’un côté à l’autre. Cette liberté de mouvement est ce qui fait des métaux de très bons conducteurs d’électricité.
Les références
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