Liaison covalente : types et exemples
Introduction
Les liaisons covalentes sont un type fondamental de liaisons chimiques qui jouent un rôle crucial dans la formation des molécules. Contrairement aux liaisons ioniques, qui impliquent le transfert d'électrons, les liaisons covalentes sont formées par le partage d'électrons entre les atomes. Ce partage permet aux atomes d'atteindre une configuration électronique stable, similaire à celle des gaz nobles. Les liaisons covalentes sont essentielles à la création des diverses substances que l'on trouve dans la nature, des molécules simples comme l'eau aux composés organiques complexes.
Liaison covalente et règle de l'octuor
Règle de l'octuor
Une liaison covalente est un type de liaison chimique formée lorsque deux atomes partagent une ou plusieurs paires d'électrons pour assurer leur stabilité. Ce partage permet à chaque atome impliqué d'atteindre une configuration électronique stable, semblable à celle des gaz nobles.
La règle de l'octuor stipule que les atomes ont tendance à former des liaisons de telle sorte qu'ils ont huit électrons dans leur coquille extérieure (coquille de valence). Cette configuration est considérée comme stable car elle reflète la disposition des électrons des gaz nobles.
Comment les liaisons covalentes suivent la règle de l'octuor
- Partage des électrons : Les atomes partagent des électrons pour compléter leurs enveloppes de valence.
- Exemple:
- H₂ (molécule d'hydrogène) : Chaque atome d'hydrogène partage un électron, ce qui donne 2 électrons et satisfait à la règle du duplet (stable pour l'hydrogène).
- O₂ (molécule d'oxygène) : Chaque atome d'oxygène partage 2 électrons, ce qui donne 8 électrons dans son enveloppe externe.
- CH₄ (méthane) : Le carbone partage 4 électrons avec 4 atomes d'hydrogène, complétant ainsi son octuor.
Types de liaisons covalentes
Les liaisons covalentes peuvent être classées en fonction du nombre de paires d'électrons partagées entre les atomes. Les principaux types sont les liaisons covalentes simples, doubles et triples.
Liaisons covalentes simples
Une liaison covalente simple implique le partage d'une paire d'électrons entre deux atomes. Ce type de liaison est courant dans des molécules telles que l'hydrogène (H₂) et le méthane (CH₄). Les liaisons simples sont généralement plus faibles que les liaisons multiples, mais elles sont essentielles à la stabilité de nombreux composés organiques.
Liaisons covalentes doubles
Les liaisons covalentes doubles impliquent le partage de deux paires d'électrons entre les atomes. La liaison entre les deux atomes d'oxygène d'une molécule d'oxygène (O₂) en est un exemple. Les liaisons doubles sont plus fortes et plus courtes que les liaisons simples, ce qui contribue à la rigidité et à la réactivité des molécules.
Liaisons covalentes triples
Les liaisons covalentes triples consistent en trois paires d'électrons partagées. La liaison dans l'azote gazeux (N₂) en est un exemple notable. Les liaisons triples sont les liaisons covalentes les plus fortes et les plus courtes, ce qui les rend essentielles dans les molécules qui requièrent une stabilité et une résistance élevées.
Structure des liaisons covalentes
La structure des liaisons covalentes peut être comprise en examinant la géométrie des molécules formées par ces liaisons. La disposition des atomes dans une molécule est déterminée par la géométrie des paires d'électrons, qui minimise la répulsion entre les paires d'électrons.
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Géométrie moléculaire |
Angle de liaison (degrés) |
Exemple de molécule |
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Linéaire |
180 |
CO₂ |
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Trigonal Planaire |
120 |
BF₃ |
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Tétraédrique |
109.5 |
CH₄ |
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Bipyramidal trigonal |
90, 120 |
PCl₅ |
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Octaédrique |
90 |
SF₆ |
La compréhension de la structure permet de prédire les propriétés physiques et chimiques des molécules, telles que la polarité, la réactivité et la phase de la matière.
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'une liaison covalente ?
Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle deux atomes partagent une ou plusieurs paires d'électrons pour obtenir une configuration électronique stable.
En quoi les liaisons covalentes diffèrent-elles des liaisons ioniques ?
Les liaisons covalentes impliquent le partage d'électrons entre les atomes, tandis que les liaisons ioniques impliquent le transfert d'électrons d'un atome à un autre, ce qui entraîne la formation d'ions.
Qu'est-ce qui détermine le type de liaison covalente formée ?
Le type de liaison covalente - simple, double ou triple - est déterminé par le nombre de paires d'électrons partagées entre les atomes.
Les liaisons covalentes peuvent-elles être rompues ?
Oui, les liaisons covalentes peuvent être rompues par des réactions chimiques qui fournissent suffisamment d'énergie pour surmonter la force de la liaison, ce qui conduit à la formation de nouvelles liaisons.
Pourquoi la structure des liaisons covalentes est-elle importante ?
La structure détermine la forme des molécules, ce qui influence leurs propriétés physiques et chimiques, y compris la réactivité, la polarité et la phase de la matière.
