Pour le carbone, de numéro atomique , la structure électronique est . Le carbone a quatre électrons sur sa couche de valence (couche externe), il lui manque donc quatre électrons pour satisfaire à la règle de l'octet, il peut donc former quatre liaisons de covalence.
Sa structure électronique est (K)2(L)4, il possède donc 4 électrons périphériques donc pour respecter la règle de l'octet il doit compléter sa couche L en gagnant 4 électrons. L'atome de carbone peut établir 4 liaisons covalentes et ne possède pas de doublets non liants.
Les liaisons chimiques sont dues aux propriétés des atomes. Les électrons qui forment des nuages électroniques autour des noyaux tendent à acquérir une énergie minimale. Cette énergie pour deux atomes peut être diminuée lorsqu'ils interagissent entre eux et forment une liaison chimique.
L'atome d'azote :
Le numéro atomique de l'azote est Z= 7. Sa configuration est (K)2(L)5 donc il lui manque 3 électrons pour compléter sa couche externe L et respecter la règle de l'octet: L'atome d'azote forme trois liaisons.
· L'atome de carbone : (K)2 (L)4, il doit acquérir 4 électrons pour obtenir la structure stable en octet, donc il pourra former 4 liaisons covalentes.
L'atome de carbone est dit tétravalent car il peut établir jusqu'à quatre liaisons simples différentes avec d'autres atomes ou établir, comme dans le cas des alcènes, deux liaisons simples et une liaison double, ou encore comme dans le cas des alcynes, une liaison simple et une liaison triple.
Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle deux atomes se partagent deux électrons (un électron chacun ou deux électrons venant du même atome) d'une de leurs couches externes afin de former un doublet d'électrons liant les deux atomes.
La liaison covalente est la plus forte ; c'est une liaison assurée par un partage d'électrons. Grossièrement, elle se forme lorsque chacun des atomes fournit un électron « célibataire » de sa couche externe. Les deux électrons s'apparient alors pour former la liaison.
Eh bien le souffre possède 6 électrons de valence (configuration 2s²2p4), et peut donc faire 6 liaisons.
5) Valence des atomes
Le carbone est tétravalent : il crée obligatoirement 4 liaisons. L'hydrogène est monovalent : il crée obligatoirement 1 liaison simple.
Liaison hydrogène (liaison faible) : un atome d'hydrogène portant une forte charge partielle positive est attiré par un autre atome très électronégatif. Elle se forme entre des molécules mais aussi entre différentes régions d'une même grosse molécule (par exemple une protéine).
Par exemple : le carbone ne forme pas de liaisons ioniques car il a 4 électrons de valence, la moitié d'un octet. Pour former des liaisons ioniques, les molécules de carbone doivent soit gagner, soit perdre 4 électrons.
Ces liaisons sont une manifestation d'interactions attractives entres atomes, dont l'origine est soit électrostatique (liaison ionique, liaison hydrogène), soit purement quantique (liaisons covalente et métallique, liaisons de type Van der Waals/London).
Exemple : l'atome d'oxygène
Pour compléter sa couche de valence il engage deux de ses six électrons dans deux liaisons covalentes, il reste donc 6-2 = 4 électrons qui se regroupent par deux pour former 4/2 = 2 doublets non liants.
Lorsque la différence d'électronégativité entre deux éléments est supérieure à 1,8, la liaison entre ces deux éléments est généralement ionique. Lorsque la différence d'électronégativité est inférieure à 1,8, la liaison a plutôt tendance à être covalente.
Afin de déterminer le nombre de liaisons que va former l'atome, il faut déterminer le nombre d'électrons qu'il y a sur la couche de valence (la plus externe). En effet, deux atomes se lient entre eux en mettant en commun les électrons de leurs couches de valence.
Chaque atome d'oxygène du CO2 partage quatre électrons avec l'atome de carbone central : deux électrons proviennent de l'atome d'oxygène et deux proviennent de l'atome de carbone, de sorte que chacun de ces atomes compte huit électrons en tout, ce qui satisfait la règle de l'octet.
Exercice2 : soufre
1) Cet atome contient 16 protons (car Z =16), 16 neutrons (car A - Z = 32 - 16 = 16) et autant d'électrons que de protons (c'est-à-dire 16) pour assurer l'électroneutralité de l'atome.
Les liaisons covalentes se forment entre des atomes possédant une différence d'électronégativité limitée. Une liaison covalente est dite « normale parfaite » lorsqu'elle s'établit entre deux atomes de même électronégativité comme c'est le cas pour le dichlore (Cl2).
Liaison interdite après une voyelle nasale
– on fait la liaison seulement quand un et aucun sont déterminants ; quand ce sont des pronoms, on ne fait pas la liaison (dans ce cas-là, ces mots forment un ensemble syntaxique avec le verbe qui précède, pas avec les mots qui suivent) : J'en veux un // au moins.
Les liaisons faibles regroupent plusieurs types d'attraction par effet de dipôle électrique. Elles sont toutes de faible à très faible énergie et conduisent à des solides de faible rigidité. Très importantes dans la cohésion des liquides et des polymères.
On distingue les liaisons chimiques fortes ayant une énergie de liaison très élevée (supérieure à 100 kJ. mol-1) et des liaisons chimiques faibles. Les liaisons ioniques, covalentes et métalliques sont des liaisons fortes.
Les liaisons doubles sont plus fortes que les liaisons simples et sont également plus courtes. Leur ordre de liaison est de deux. Les liaisons doubles sont riches en électrons, ce qui les rend réactives en présence d'accepteurs d'électrons.
Une liaison chimique est une interaction durable entre plusieurs atomes, ions ou molécules, à une distance permettant la stabilisation du système et la formation d'un agrégat ou d'une substance chimique.
Liaisons covalentes et molécules
Une liaison covalente se forme lorsque deux atomes partagent leurs électrons. La stabilité d'une liaison covalente provient de l'attraction électrostatique qui existe entre les deux noyaux chargés positivement et la charge négative des électrons partagés entre ces noyaux.