Toutes les molécules possédant des groupes carbonyles (C=O) polaires peuvent également se lier par liaisons hydrogène aux molécules d'eau. Mais la petite molécule d'eau est capable d'établir jusqu'à quatre de ces liaisons.
Une liaison hydrogène peut s'établir entre un atome d'hydrogène lié par covalence à un atome A très électronégatif -- comme le fluor (F), l'oxygène (O) ou l'azote (N) -- et un atome B très électronégatif porteur d'un doublet non liant.
Toute molécule possédant au moins un groupe −O−H va faire des liaisons hydrogène. La liaison hydrogène est généralement représentée par un trait discontinu entre l'hydrogène et le doublet non-liant.
La liaison hydrogène est une liaison chimique non covalente de type dipôle-dipôle entre 2 molécules ou entre 2 groupements d'une molécule. Nature de la liaison : Elle consiste essentiellement dans l'interaction entre deux molécules : 1 molécule possédant un atome donneur d'électrons (O, N, F)
On symbolise la liaison hydrogène entre les deux molécules par un trait hachuré entre les deux atomes impliqués.
Est appelée « liaison chimique » une interaction attractive entre des atomes. L'origine de cette attraction peut être électrostatique ( liaison ionique, liaison hydrogène) ou quantique ( liaison covalente, liaison métallique, liaison de Van der Waals). Le but est, à chaque fois, de minimiser les énergies.
Eh bien le souffre possède 6 électrons de valence (configuration 2s²2p4), et peut donc faire 6 liaisons.
Si les molécules du corps sont polaires, elles interagissent avec les molécules d'eau et des liaisons intermoléculaires s'établissent. Le corps est donc soluble dans l'eau. Ces liaisons intermoléculaires sont les liaisons hydrogène.
Une autre liaison hydrogène peut être formée avec l'autre doublet non liant de l'atome d'oxygène. Chaque atome d'hydrogène de la molécule peut également former une liaison hydrogène. Ainsi, chaque molécule d'eau peut former un maximum de quatre liaisons hydrogène.
La fusion de la glace entraînera la rupture de liaisons hydrogène de telle sorte que les molécules d'eau liquides plus proches les unes des autres rendront celle-ci plus dense que sa forme solide. C'est à la température de 4° C que l'eau liquide connaît le maximum de sa densité.
Indiscernable à l'odeur, seul un détecteur gaz H2 peut mesurer avec précision les concentrations de ce gaz. Deux méthodologies de détection d'hydrogène : soit en toxicité avec une mesure en ppm (cas assez rares), soit en explosivité avec une mesure en pourcentage de LIE (détecteur gaz explosifs).
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.
Un acide de Lewis, tel que défini en 1923 par le chimiste américain Gilbert Newton Lewis, est un composé susceptible d'accepter un doublet d'électrons et qui possède une lacune électronique sur sa couche de valence (couche périphérique).
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.
L'atome Na perd un électron et devient ainsi l'ion Na+ afin de réaliser égalemnt l'octet périphérique. L'atome Cl gagne un électron et devient ainsi l'ion Cl-. Les ions Na+ et Cl-, ainsi formés, étant de signes contraires, s'attirent mutuellement par attraction électrostatique et forment une liaison ionique.
Les forces de Van der Waals ont différentes origines et peuvent être décomposées en trois termes différents qui correspondent à des interactions électriques différentes entre atomes et/ou molécules. La caractéristique commune de ces trois termes est que leur énergie est proportionnelle à -1/r6.
Cas de la molécule de méthane : CH4
Chaque atome d'hydrogène peut réaliser une liaison covalente grâce à l'électron célibataire de la couche externe. L'atome de carbone possède 4 électrons célibataires, ceux-ci vont chacun former une liaison covalente simple avec un hydrogène.
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.
L'atome d'oxygène possède donc 2 électrons célibataires et deux doublets non liants. Pour respecter la règle de l'octet l'atome d'oxygène doit compléter sa couche L en gagnant 2 électrons. L'atome d'oxygène peut établir deux liaisons covalentes et possède deux doublets non liants.
Seules l'adénine et la thymine peuvent se lier entre elles, car l'atome d'azote N1 de l'adénine forme une "liaison hydrogène" avec l'atome d'hydrogène lié à l'atome d'azote N3 de la thymine, tandis que l'un des deux atomes d'hydrogène liés à l'atome d'azote N2 de l'adénine forme une "liaison hydrogène" avec l'atome d' ...
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.
Les paires de bases de la double hélice d'ADN sont constituées d'une purine interagissant avec une pyrimidine à travers deux ou trois liaisons hydrogène : une adénine interagit avec une thymine à travers deux liaisons hydrogène ; une guanine interagit avec une cytosine à travers trois liaisons hydrogène.
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.
L'atome d'azote possède 5 électrons externes et forme 3 liaisons covalentes, il porte donc \dfrac{5-3}{2} = 1 doublet non liant.
5) Valence des atomes
Le carbone est tétravalent : il crée obligatoirement 4 liaisons. L'hydrogène est monovalent : il crée obligatoirement 1 liaison simple.