10 faits sur les liaisons covalentes

Vous êtes-vous déjà demandé ce qui fait que l'univers reste uni? Voici un indice : ce n'est pas un pot de super colle cosmique de taille industrielle. Non, le secret pour garder les choses ensemble est un processus de liaison chimique connu sous le nom de liaison valente - où les électrons dans les enveloppes externes des atomes se lient les uns aux autres pour former des molécules. Les liaisons covalentes sont parmi les liaisons les plus puissantes de l'univers.

Le père des liens covalents - Irving Langmuir

Le monde de la science chimique a été introduit au principe de covalence en 1919. Le futur chimiste lauréat du prix Nobel Irving Langmuir a inventé le terme pour décrire les liaisons moléculaires formées par les électrons dans la couche la plus externe ou la valence des atomes. Le terme « liaison covalente » a été utilisé pour la première fois en 1939.



Chimiste américain, Irving Langmuir est né à Brooklyn, New York, le 31 janvier 1881, en tant que troisième des quatre fils de Charles Langmuir et Sadie Comings. Langmuir a obtenu son diplôme d'ingénieur métallurgique de la School of Mines de l'Université Columbia en 1903 et a obtenu sa maîtrise et son doctorat. en chimie en 1906. Ses travaux en chimie de surface seront récompensés par le prix Nobel de chimie, en 1932.

Atomes et molécules - sont-ils vraiment importants ?

En termes simples, sans atomes, l'univers n'existerait pas. C'est parce que les atomes sont les éléments de base de la matière. Qu'entend-on exactement par matière ? Dans les sciences physiques et chimiques, la « matière » est définie comme ce qui occupe l'espace et possède une masse au repos, en particulier par opposition à l'énergie. Donc, en un mot universel, la 'matière' est tout.



Les atomes sont constitués de trois particules subatomiques de base : les protons, les neutrons et les électrons. Les protons sont des particules subatomiques qui maintiennent une charge électrique positive. Les neutrons sont des particules subatomiques qui n'ont ni charge électrique positive ni négative, c'est-à-dire neutres. Les protons et les neutrons se combinent pour former le noyau d'un atome. Les électrons, le dernier type de particule subatomique, maintiennent une charge électrique négative et orbitent autour du noyau atomique comme un nuage.



Alors, que sont les molécules ? Les molécules ne sont ni plus ni moins que des atomes qui sont suffisamment attirés par d'autres atomes pour former une liaison. Une liaison de valence.

Liaison moléculaire - Types de liaisons valent

Lorsque les atomes se lient les uns aux autres pour former des molécules, le processus peut se produire de différentes manières. La principale façon dont les atomes se lieront est connue sous le nom de covalent. Le terme covalent fait référence au fait que la liaison implique le partage d'une ou plusieurs paires d'électrons. Il existe également d'autres façons pour les atomes de former des liaisons valentes, notamment :

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• Liaisons ioniques ou liaisons formé lorsqu'un atome cède un ou plusieurs électrons à un autre atome.

• Liaisons métalliques, le type de produit chimique liaison qui maintient les atomes des métaux ensemble. Les liaisons métalliques sont l'attraction forcée entre les électrons de valence et les atomes métalliques.

Liaisons moléculaires covalentes - Éléments contre composés

Lorsque les attractions valentes entre les atomes se produisent, ils forment des liaisons moléculaires ou des substances qui sont soit des composés, soit des éléments. Bien que les composés moléculaires et les éléments moléculaires se produisent à la suite d'une liaison covalente, il existe également une différence importante entre les deux.



La différence entre une molécule d'un composé et une molécule d'un élément est que dans une molécule d'un élément, tous les atomes sont les mêmes. Par exemple, dans une molécule d'eau (un composé), il y a un atome d'oxygène et deux atomes d'hydrogène. Mais dans une molécule d'oxygène (un élément), les deux atomes sont de l'oxygène.

Exemples de composés de liaison covalente

Il existe de nombreux exemples de composés ayant des liaisons covalentes, notamment les gaz de notre atmosphère, les carburants courants et la plupart des composés de notre corps. Voici trois exemples.

Molécule de méthane (CH4)

La configuration électronique du carbone est 2,4. Il a besoin de 4 électrons supplémentaires dans sa coque externe pour ressembler au néon à gaz noble. Pour ce faire, un atome de carbone partage quatre électrons avec les électrons uniques de quatre atomes d'hydrogène. La molécule de méthane a quatre liaisons simples C-H.

Molécule d'eau (H2O)

Un atome d'oxygène se joint à deux atomes d'hydrogène. La molécule d'eau a deux liaisons simples O-H.

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Dioxyde de carbone (CO2)

Un atome de carbone se joint à deux atomes d'oxygène. La molécule de dioxyde de carbone a deux liaisons C=O.

Exemples d'éléments de liaison covalente

Lorsque des atomes similaires forment des liaisons moléculaires covalentes, les résultats sont des éléments covalents. Les éléments covalents non métalliques trouvés dans le tableau périodique comprennent:

• hydrogène
• carbone
• azote
• phosphore
• oxygène
• soufre et sélénium.

De plus, tous les éléments halogènes, y compris :

• fluor
• chlore
• brome
• l'iode et l'astate sont tous des éléments non métalliques covalents.

Liaisons covalentes polaires et non polaires

Contrairement aux liaisons ioniques, des liaisons covalentes se forment souvent entre les atomes où l'un des atomes ne peut pas facilement atteindre une configuration de couche électronique de gaz noble par la perte ou le gain d'un ou deux électrons. ... Par conséquent, les atomes qui se lient de manière covalente partagent leurs électrons pour compléter leur couche de valence.



Plus la différence d'électronégativité est grande, plus la liaison est ionique. Les liaisons partiellement ioniques sont des liaisons covalentes polaires. Des liaisons covalentes non polaires, avec un partage égal des électrons de liaison, surviennent lorsque les électronégativités des deux atomes sont égales.

Exemples de liaisons covalentes polaires

Dans une liaison covalente polaire, les électrons partagés par les atomes passent plus de temps, en moyenne, plus près du noyau d'oxygène que du noyau d'hydrogène. Cela est dû à la géométrie de la molécule et à la grande différence d'électronégativité entre l'atome d'hydrogène et l'atome d'oxygène.



Une molécule d'eau, abrégée en H2O, est un exemple de liaison covalente polaire. Les électrons sont inégalement partagés, l'atome d'oxygène passant plus de temps avec les électrons que les atomes d'hydrogène. Étant donné que les électrons passent plus de temps avec l'atome d'oxygène, il porte une charge négative partielle.

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Exemples de liaisons covalentes non polaires

Les molécules non polaires sont moins susceptibles de se dissoudre dans l'eau. Une substance non polaire est une substance sans dipôle, ce qui signifie qu'elle a une répartition équitable des électrons dans sa structure moléculaire. Les exemples incluent le dioxyde de carbone, les huiles végétales et les produits pétroliers.



Un exemple de liaison covalente non polaire est la liaison entre deux atomes d'hydrogène car ils partagent également les électrons. Un autre exemple de liaison covalente non polaire est la liaison entre deux atomes de chlore, car ils partagent également également les électrons.

Liens covalents - Sept choses à retenir

Voici quelques points clés à retenir pour vous aider à vous souvenir de ce que vous venez d'apprendre sur les liaisons covalentes :

• Les liaisons valence et covalentes relient les atomes pour former des molécules.

• Les atomes peuvent se lier de trois manières principales : les liaisons covalentes, les liaisons ioniques et les liaisons métalliques.

• Le terme liaison covalente décrit les liaisons dans les composés qui résultent du partage d'une ou plusieurs paires d'électrons.

• Les liaisons ioniques, où les électrons se transfèrent entre les atomes, se produisent lorsque des atomes avec seulement quelques électrons dans leur enveloppe externe donnent les électrons aux atomes avec seulement quelques électrons manquants de leur enveloppe externe.

• Dans les liaisons métalliques, un grand nombre d'atomes perdent leurs électrons. Ils sont maintenus ensemble dans un réseau par l'attraction entre les électrons «libres» et les noyaux positifs.

• Un atome qui perd un électron se charge positivement ; un atome qui gagne un électron devient chargé négativement de sorte que les deux atomes sont rapprochés par l'attraction électrique des opposés.

• Parce qu'ils sont chargés négativement, les électrons partagés sont attirés de manière égale vers le noyau positif des deux atomes impliqués. Les atomes sont maintenus ensemble par l'attraction entre chaque noyau et les électrons partagés.