18 Jul

[notes] Liaison moléculaire: résumé, exemple du dihydrogène

Publié par Saasha

Soient deux atomes qui sont proches.

Le noyau de l'un attire les électrons de l'autre. Ils se rapprochent par attraction magnétique.

Selon la configuration de leur couche électronique externe et selon règle de l'octet (ou du duet), ils sont susceptibles de former une liaison.

Si leur écart d'électronégativité est important, des électrons vont changer de propriétaire. L'atome fortement électronégatif va prendre un ou plusieurs électrons à l'atome peu électronégatif, qui va donc en perdre. Le premier devient un ion négatif, un anion, le second un ion positif, un cation. Les deux atomes vont changer de configuration, c'est une liaison ionique. La quantité d'électrons gagnés ou perdus dépend de la configuration de la couche électronique externe de chaque atome qui va se compléter selon règle de l'octet (ou du duet).

Si leur écart d'électronégativité est insuffisant, les électrons seront appropriés par l'atome partenaire mais pas arrachés. L'électron considéré sera commun aux deux atomes et se déplacera sur une orbitale moléculaire (et non plus atomique). C'est une liaison covalente.

Quand deux atomes forment une liaison (grâce à l'attraction magnétique, à la différence d'électronégativité et à la règle de l'octet), l'énergie nécessaire au maintien diminue. On dit que l'atome se stabilise. L'atome «préfère» ou «cherche» une forme avec le maximum de stabilité, donc nécessitant le minimum d'énergie.

Sur ce graphique est représentée l'énergie potentielle d'une liaison covalente en fonction de la distance internucléaire.

Le point le plus bas est le point le plus stable, avec C, la distance idéale (et donc réelle) entre deux noyaux d'une liaison covalente et E, la quantité d'énergie d'une telle liaison.

Le point A représente les deux noyaux indépendants et le point D les deux noyaux trop proches. Les deux noyaux ayant le même signe, ils se repoussent et l'énergie développée est exponentielle au rapprochement.

Cas du dihydrogène:

Pour cette molécule, E=439 kJ/mol et C=0,74Å.

Il faut donc 439 kJ/mol pour briser cette liaison et c'est cette quantité d'énergie qui est nécessaire pour que la configuration moléculaire change. On dit «pour que la molécule réagisse» avec un autre atome ou une autre molécule. Pour que l'hydrogène moléculaire réagisse avec du dioxygène, 439kJ/mol sont nécessaires.

Les deux noyaux d'une molécule de dihydrogène sont distants de 0,74 Å.