“Liaison chimique » était un terme utilisé pour la première fois par Gilbert Newton Lewis en 1920 dans un article pour expliquer pourquoi que les atomes se collent pour former des substances et aussi pourquoi ils se collent sur des milliers de ans.
Les atomes de la plupart des éléments chimiques connus à ce jour et répertoriés dans le tableau périodique n'apparaissent pas sous forme isolée dans la nature. La plupart des matériaux présents dans notre vie quotidienne sont des substances qui peuvent être simples (constituées d'atomes d'un seul type d'élément chimique) ou composites (ont des atomes de deux ou plusieurs éléments chimiques beaucoup de différents).
En effet, les atomes ont la capacité de créer des liaisons chimiques avec d'autres atomes, qui peuvent être le même élément ou des éléments différents. Ces liaisons sont si fortes que sans aucune influence extérieure, dans la plupart des cas, les atomes resteront liés tels quels.
Carte mentale: liaisons chimiques
*Pour télécharger la carte mentale en PDF, Cliquez ici!
Par exemple, il n'est pas courant de trouver un atome d'oxygène libre dans la nature; cependant, nous trouvons plusieurs substances dans lesquelles il apparaît attaché à d'autres atomes. Un exemple de substance simple est l'oxygène gazeux dans lequel chaque molécule est constituée de deux atomes d'oxygène liés (O2); tandis qu'un exemple de substance composite est l'eau, où chaque molécule a deux atomes d'hydrogène liés à un atome d'oxygène (H2O).
Les seuls éléments que l'on trouve isolés de manière stable dans la nature sont les gaz nobles, c'est-à-dire les éléments de la famille 18 du tableau périodique (He, Ne, Ar, Kr, Xe et Rn). Tous ces éléments ont en commun le fait qu'ils possèdent huit électrons dans la dernière couche électronique (couche de valence), à l'exception de l'hélium (He), qui n'a qu'une seule couche électronique (couche K) et contient donc deux électrons, ce qui est le nombre maximum d'électrons possible dans ce couche.
Ainsi, Gilbert N. Lewis et le scientifique Water Kossel sont arrivés à la conclusion que les atomes des autres éléments se lient pour avoir huit électrons (ou deux, si vous n'avez que la couche K) et se stabilisent ainsi. Alors le théorie électronique de la valence, qui indique combien de liaisons chimiques l'atome d'un élément fait, sur la base de l'idée expliquée.
Par conséquent, les atomes forment des liaisons chimiques, cherchant à perdre, gagner ou partager des électrons de couche de valence jusqu'à ce qu'ils atteignent la configuration du prochain gaz noble.Cette théorie a également été appelée règle de l'octet.
Par exemple, l'oxygène est bivalent car il a six électrons dans sa couche de valence. Par conséquent, il doit recevoir deux électrons supplémentaires pour avoir une configuration de néon de gaz noble (Ne), c'est-à-dire avec huit électrons dans la couche de valence, qui dans ce cas est la couche L. Dans le cas de l'oxygène gazeux et de l'eau mentionnés, nous avons les éléments suivants :
Molécules d'oxygène et d'eau formées par des liaisons covalentes
A noter que dans le premier cas (oxygène gazeux - O2), chaque atome d'oxygène partage deux électrons, qui ont tous deux huit électrons dans la couche de valence. Cela signifie qu'un double liaison (deux liaisons en même temps entre deux atomes).
Dans le cas de l'eau, chacun des deux atomes d'hydrogène partage un électron avec l'atome d'oxygène central et tous sont stables (l'oxygène a huit électrons dans la couche de valence et chaque hydrogène a deux électrons). Ici aussi, deux connexions simples sont établies.
Ce type de liaison chimique, dans laquelle tous les atomes ont besoin de recevoir des électrons (hydrogène, non-métaux et semi-métaux) et dans laquelle les électrons sont partagés par paires, est appelé une liaison covalente.
Mais il existe deux autres types de liaisons chimiques :
(1) liaison ionique → il y a le transfert définitif d'électrons d'un atome à un autre. Ce type de liaison se produit entre les atomes métalliques (qui ont tendance à perdre des électrons pour rester stable) et les atomes d'hydrogène, les non-métaux et les semi-métaux (qui ont tendance à gagner des électrons pour rester stable).
Un exemple est le chlorure de sodium (NaCl - sel de table) où le sodium est un métal qui a tendance à perdre un électron, tandis que le chlore est un non-métal qui a tendance à gagner un électron. Ainsi, le sodium donne(flèche rouge)un électron au chlore, formant du sel, une substance très stable. Depuis qu'ils sont diplômés (flèche noire) ions, qui sont des espèces chimiques avec des charges opposées (+ et -), un ion en attire un autre à proximité et des amas ioniques se forment avec un grand nombre d'ions, tout comme les cristaux du sel de table.
Formation de chlorure de sodium par liaison ionique
(2) Connexion en métal → C'est une théorie selon laquelle les métaux (tels que l'aluminium, l'or, l'argent, le cuivre, etc.) sont formés par un amas d'atomes de neutrons et cations maintenus ensemble par une sorte de "nuage" d'électrons libres (électrons perdus lors de la formation des cations cité). Ce nuage (ou mer) d'électrons agirait comme une liaison métallique qui maintiendrait les atomes ensemble.
Pour plus de détails sur ces types de liaisons chimiques, ainsi que sur la règle de l'octet, lisez les articles connexes ci-dessous.
Carte mentale de M.e Victor Ricardo Ferrreira
Professeur de chimie
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-ligacao-quimica.htm
