Les différentes substances qui existent dans l'univers sont composées d'atomes, d'ions ou de molécules. Les éléments chimiques se combinent par des liaisons chimiques. Ces liens peuvent être :
| Une liaison covalente | liaison ionique | Connexion métallique |
|---|---|---|
partage d'électrons |
transfert d'électrons |
Entre les atomes de métal |
Utilisez les questions ci-dessous pour tester vos connaissances sur la liaison chimique.
Exercices proposés
question 1
Pour interpréter les propriétés de différentes substances, il est nécessaire de connaître les liaisons entre les atomes et les liaisons entre les molécules respectives. En ce qui concerne la liaison entre les atomes, on peut dire que…
(A) entre les atomes liés les forces d'attraction prédominent.
(B) lorsqu'une liaison se forme entre des atomes, le système formé atteint son énergie maximale.
(C) les attractions et les répulsions d'une molécule ne sont pas seulement de nature électrostatique.
(D) entre les atomes liés, il existe un équilibre entre les attractions et les répulsions électrostatiques.
Alternative correcte: (D) Entre les atomes liés, il existe un équilibre entre les attractions et les répulsions électrostatiques.
Les atomes sont formés par des charges électriques et ce sont les forces électriques entre les particules qui conduisent à la formation de liaisons. Par conséquent, toutes les liaisons chimiques sont de nature électrostatique.
Les atomes ont des forces de :
- répulsion entre noyaux (charges positives) ;
- répulsion entre électrons (charges négatives) ;
- attraction entre les noyaux et les électrons (charges positives et négatives).
Dans tous les systèmes chimiques, les atomes cherchent à devenir plus stables et cette stabilité est obtenue dans une liaison chimique.
La stabilité est due à l'équilibre entre les forces d'attraction et de répulsion, car les atomes atteignent un état d'énergie plus faible.
question 2
Faites correspondre correctement les phrases de la colonne I et le type de lien de la colonne II.
| je | II |
|---|---|
| (A) Entre les atomes de Na | 1. liaison covalente simple |
| (B) Entre les atomes Cl | 2. liaison double covalente |
| (C) Entre les atomes de O | 3. Connexion métallique |
| (D) Entre N atomes | 4. liaison ionique |
| (E) Entre les atomes Na et Cl | 5. liaison triple covalente |
Réponse:
Atomes |
Types de connexion |
Représentation |
(A) Entre les atomes de Na |
Connexion métallique. Les atomes de ce métal sont liés entre eux par des liaisons métalliques et l'interaction entre les charges positives et négatives augmente la stabilité de l'ensemble. |
 |
(B) Entre les atomes Cl |
Liaison covalente simple. Le partage d'électrons et la formation de liaisons simples se produisent parce qu'il n'y a qu'une seule paire d'électrons de liaison. |
 |
(C) Entre les atomes de O |
Double liaison covalente. Il y a deux paires d'électrons de liaison. |
 |
(D) Entre N atomes |
Liaison triple covalente. Il y a trois paires d'électrons de liaison. |
 |
(E) Entre les atomes Na et Cl |
Liaison ionique. Établi entre les ions positifs (cations) et les ions négatifs (anions) par transfert d'électrons. |
 |
question 3
Le méthane, l'ammoniac, l'eau et le fluorure d'hydrogène sont des substances moléculaires dont les structures de Lewis sont représentées dans le tableau suivant.
| Méthane, CH4 | Ammoniac, NH3 | Eau, H2O | fluorure d'hydrogène, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Indique le type de liaison établie entre les atomes qui composent ces molécules.
Bonne réponse: liaison covalente simple.
En regardant le tableau périodique, nous voyons que les éléments des substances ne sont pas des métaux.
Le type de liaison que ces éléments forment entre eux est la liaison covalente, car ils partagent des électrons.
Les atomes de carbone, d'azote, d'oxygène et de fluor constituent huit électrons dans la couche de valence en raison du nombre de liaisons qu'ils créent. Ils obéissent alors à la règle de l'octet.
L'hydrogène, quant à lui, participe à la formation de substances moléculaires en partageant une paire d'électrons, établissant des liaisons covalentes simples.
Voir aussi: Liaisons chimiques
questions d'examen d'entrée
Les questions sur les liaisons chimiques apparaissent beaucoup dans les examens d'entrée à l'université. Voir ci-dessous comment le sujet peut être abordé.
question 1
(UEMG) Les propriétés d'un certain matériau peuvent s'expliquer par le type de liaison chimique présente entre ses unités de formation. Lors d'une analyse en laboratoire, un chimiste a identifié les propriétés suivantes pour un certain matériau :
- Température de fusion et d'ébullition élevée
- Bonne conductivité électrique en solution aqueuse
- Mauvais conducteur de l'électricité à l'état solide
À partir des propriétés affichées par ce matériau, marquez l'alternative qui indique le type de connexion prédominant dans celui-ci :
(A) métallique
(B) covalent
(C) dipôle induit
(D) ionique
Alternative correcte: (D) ionique.
Un matériau solide a des températures de fusion et d'ébullition élevées, c'est-à-dire qu'il aurait besoin de beaucoup d'énergie pour passer à l'état liquide ou gazeux.
A l'état solide, le matériau est un mauvais conducteur d'électricité en raison de l'organisation des atomes qui forment une géométrie bien définie.
Au contact de l'eau, des ions apparaissent, formant des cations et des anions, facilitant le passage du courant électrique.
Le type de liaison qui confère au matériau ces propriétés est la liaison ionique.
question 2
(PUC-SP) Analysez les propriétés physiques dans le tableau ci-dessous :
| Goûter | Point de fusion | Point d'ébullition | Conductivité électrique à 25°C | Conductivité électrique à 1000 °C |
|---|---|---|---|---|
| LES | 801°C | 1413°C | isolant | conducteur |
| B | 43°C | 182 °C | isolant | |
| Ç | 1535 °C | 2760°C | conducteur | conducteur |
| ré | 1248°C | 2250 °C | isolant | isolant |
Selon les modèles de liaison chimique, A, B, C et D peuvent être classés, respectivement, comme,
(A) composé ionique, métal, substance moléculaire, métal.
(B) métal, composé ionique, composé ionique, substance moléculaire.
(C) composé ionique, substance moléculaire, métal, métal.
(D) substance moléculaire, composé ionique, composé ionique, métal.
(E) composé ionique, substance moléculaire, métal, composé ionique.
Alternative correcte: (E) composé ionique, substance moléculaire, métal, composé ionique.
En analysant les états physiques des échantillons lorsqu'ils sont soumis aux températures présentées, il faut :
| Goûter | Etat physique à 25°C | Etat physique à 1000°C | Classification des composés |
| LES | solide | liquide | Ionique |
| B | solide | Moléculaire | |
| Ç | solide | solide | Métal |
| ré | solide | solide | Ionique |
Les composés A et D sont tous deux des isolants à l'état solide (à 25 °C), mais lorsque l'échantillon A passe à l'état liquide, il devient conducteur. Ce sont des caractéristiques des composés ioniques.
Les composés ioniques à l'état solide ne permettent pas la conductivité en raison de la façon dont les atomes s'arrangent.
En solution, les composés ioniques se transforment en ions et permettent de conduire l'électricité.
Il est caractéristique des métaux d'avoir une bonne conductivité comme l'échantillon C.
Les composés moléculaires sont électriquement neutres, c'est-à-dire des isolants comme l'échantillon B.
Voir aussi: Liens métalliques
question 3
(Fuvest) Considérons l'élément chloré formant des composés avec, respectivement, l'hydrogène, le carbone, le sodium et le calcium. Avec lequel de ces éléments le chlore forme-t-il des composés covalents ?
Réponse:
| Éléments | Comment l'appel se produit | lien formé | |
| chlore | Hydrogène |  |
Covalent (partage d'électrons) |
| chlore | Carbone |  |
Covalent (partage d'électrons) |
| chlore | Sodium |  |
Ionique (transfert d'électrons) |
| chlore | Calcium |  |
Ionique (transfert d'électrons) |
Les composés covalents se produisent dans l'interaction d'atomes non métalliques, de non-métaux avec l'hydrogène ou entre deux atomes d'hydrogène.
Ainsi, la liaison covalente se produit avec chlore + hydrogène et chlore + carbone.
Le sodium et le calcium sont des métaux et se lient au chlore par une liaison ionique.
Questions d'Enem
L'approche d'Enem sur le sujet peut être un peu différente de ce que nous avons vu jusqu'à présent. Voyez comment les liaisons chimiques sont apparues dans le test 2018 et apprenez-en un peu plus sur ce contenu.
question 1
(Enem/2018) La recherche montre que les nanodispositifs basés sur des mouvements dimensionnels atomiques, induits par léger, peut avoir des applications dans les technologies futures, remplaçant les micromoteurs, sans avoir besoin de composants mécanique. Un exemple de mouvement moléculaire induit par la lumière peut être observé en pliant une fine plaquette de silicium, lié à un polymère d'azobenzène et à un matériau support, dans deux longueurs d'onde, comme illustré dans chiffre. Avec l'application de la lumière, des réactions réversibles de la chaîne polymère se produisent, ce qui favorise le mouvement observé.
PRENEZ, H. ET. Nanotechnologie des molécules. Nouvelle chimie à l'école, n. 21 mai 2005 (adapté).
Le phénomène de mouvement moléculaire, favorisé par l'incidence de la lumière, découle de (a)
(A) mouvement vibrationnel des atomes, qui conduit au raccourcissement et à la relaxation des liaisons.
(B) isomérisation des liaisons N=N, la forme cis du polymère étant plus compacte que la forme trans.
(C) tautomérisation des unités monomères du polymère, ce qui conduit à un composé plus compact.
(D) résonance entre les électrons π du groupe azo et ceux du cycle aromatique qui raccourcissent les doubles liaisons.
(E) variation conformationnelle des liaisons N=N qui se traduit par des structures avec des surfaces différentes.
Alternative correcte: (B) isomérisation des liaisons N=N, la forme cis du polymère étant plus compacte que la trans.
Le mouvement dans la chaîne polymère provoque l'observation d'un polymère plus long à gauche et plus court à droite.
Avec la partie polymère mise en évidence, nous observons deux choses :
- Il existe deux structures liées par une liaison entre deux atomes (dont la légende indique qu'il s'agit d'azote);
- Ce lien est dans des positions différentes dans chaque image.
En traçant une ligne sur l'image, en A, nous observons que les structures sont au-dessus et en dessous de l'axe, c'est-à-dire des côtés opposés. En B, ils sont du même côté de la ligne tracée.
L'azote fait trois liaisons pour être stable. S'il est lié à la structure par une liaison, alors il est lié à l'autre azote via une double liaison covalente.
Le compactage du polymère et la flexion de la lame se produisent parce que les liants sont dans des positions différentes lorsque l'isomérie des liaisons N=N se produit.
L'isomérie trans est observée dans A (linkers sur les côtés opposés) et cis dans B (linkers dans le même plan).
question 2
(Enem/2018) Certains matériaux solides sont composés d'atomes qui interagissent les uns avec les autres en formant des liaisons qui peuvent être covalentes, ioniques ou métalliques. La figure montre l'énergie potentielle de liaison en fonction de la distance interatomique dans un solide cristallin. En analysant cette figure, on observe qu'à la température de zéro kelvin, la distance d'équilibre de la liaison entre les atomes (R0) correspond à la valeur minimale de l'énergie potentielle. Au-dessus de cette température, l'énergie thermique fournie aux atomes augmente leur énergie cinétique et provoque ils oscillent autour d'une position d'équilibre moyenne (cercles pleins), différente pour chacun Température. La distance de connexion peut varier sur toute la longueur des lignes horizontales, identifiée par la valeur de température de T1 le T4 (température en hausse).
Le déplacement observé dans la distance moyenne révèle le phénomène de
(A) ionisation.
(B) dilatation.
(C) dissociation.
(D) rupture des liaisons covalentes.
(E) formation de liaisons métalliques.
Alternative correcte: (B) dilatation.
Les atomes ont des charges positives et négatives. Les liaisons se forment lorsqu'elles atteignent une énergie minimale en équilibrant les forces (répulsion et attraction) entre les atomes.
De là, nous comprenons que: pour qu'une liaison chimique se produise, il existe une distance idéale entre les atomes afin qu'ils soient stables.
Le graphique présenté nous montre que :
- La distance entre deux atomes (interatomique) diminue jusqu'à atteindre une énergie minimale.
- L'énergie peut augmenter lorsque les atomes deviennent si proches que les charges positives de leurs noyaux se rapprochent, commencent à se repousser et par conséquent augmentent l'énergie.
- A température T0 de zéro Kelvin est la valeur minimale de l'énergie potentielle.
- Il y a une augmentation de la température de T1 à T4 et l'énergie fournie fait osciller les atomes autour de la position d'équilibre (cercles pleins).
- L'oscillation se produit entre la courbe et le cercle complet correspondant à chaque température.
Comme la température mesure le degré d'agitation des molécules, plus la température est élevée, plus l'atome oscille et l'espace qu'il occupe augmente.
La température la plus élevée (T4) indique qu'il y aura un plus grand espace occupé par ce groupe d'atomes et donc, le matériau se dilate.
question 3
(Enem/2019) Parce qu'ils ont une couche de valence complète, une énergie d'ionisation élevée et une affinité électronique pratiquement nul, on a longtemps considéré que les gaz rares ne formeraient pas de composés chimiques. Cependant, en 1962, la réaction entre le xénon (couche de valence 5s²5p⁶) et l'hexafluorure de platine a été réalisée avec succès et, depuis lors, de nouveaux composés de gaz rares ont été synthétisés.
De tels composés démontrent qu'on ne peut pas accepter sans critique la règle de l'octet, dans laquelle on considère que, dans une liaison chimique, les atomes ont tendance à acquérir une stabilité en supposant la configuration électronique du gaz noble. Parmi les composés connus, l'un des plus stables est le difluorure de xénon, dans lequel deux atomes d'halogène le fluor (couche de valence 2s²2p⁵) se lie de manière covalente à l'atome de gaz noble pour avoir huit électrons de valence.
Lors de l'écriture de la formule de Lewis pour le composé xénon susmentionné, combien d'électrons dans la couche de valence y a-t-il dans l'atome de gaz noble ?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
Alternative correcte: c) 10.
Le fluor est un élément qui fait partie du groupe 17 du tableau périodique. Par conséquent, dans sa couche électronique la plus externe, il y a 7 électrons (2s2 2p5). Pour acquérir la stabilité, selon la règle de l'octet, l'atome de cet élément a besoin d'un électron pour avoir ainsi 8 électrons dans la couche de valence et prendre la configuration électronique d'un gaz noble.
Le xénon, par contre, est un gaz noble et, par conséquent, il a déjà 8 électrons dans la dernière couche (5s2 5p6).
Notez que le nom du composé est le difluorure de xénon, c'est-à-dire que le composé est composé de deux atomes de fluor et d'un atome de xénon, XeF2.
Comme le dit l'énoncé, la liaison chimique entre les atomes est de type covalent, c'est-à-dire qu'il y a partage d'électrons.
En répartissant les électrons autour de chaque atome (7 autour du fluor et 8 autour du xénon) on voit que l'atome de xénon, lorsqu'il se lie avec deux atomes de fluor, a 10 électrons dans la couche de fluor. valence.
Voir aussi:
- règle de l'octet
- Exercices sur la distribution électronique
- Exercices sur les hydrocarbures