LA LIAISON CHIMIQUE

I- LA LIAISON COVALENTE
1- La liaison H-H dans la molécule de dihydrogène H₂ :
L'atome d'hydrogène possède un seul électron. Pour former la molécule de dihydrogène ,chaque atome apporte son électron à mettre en commun.Ces deux électrons constituent un doublet d'électrons ,ils assurent le lien entre les deux atomes d'hydrogène: c'est la liaison chimique ,appelée liaison covalente ou liaison de covalence .
On utilise les schémas de lewis on peut écrire :
H . + .H H:H ou H-H
On obtient ainsi le schéma de Lewis de la molécule de dihydrogène . La liaison covalente est représentée par un trait ou par les deux points placés entre les symboles des deux atomes.
lorsque la liaison est établie, chaque noyau d'hydrogène dans H₂ a autour de lui deux électrons qu'il partage avec l'autre. Les deux électrons se déplacent à la fois autour des deux noyaux . Chaque atome d'hydrogène semble avoir le même nombre d' électrons que l'hélium ( Z = 2 ). le corps H₂est appelé le dihydrogène.La distance qui sépare les deux noyaux,nommée longueur de liaison,est 0,75 .10^-10 m.

2- Définition de la liaison covalente
Une liaison covalente résulte généralement de la mise en commun d'une paire d'électrons (électrons de liaison ).
3- Autres exemples de liaisons covalentes
a- La liaison Cl-Cl dans la molécule de dichlore Cl₂
L'atome de chlore ( Z = 17 ) a sept électrons de valence. Pour former la molécule de dichlore,chaque atome de chlore met en commun son électron célibataire .Il s'établit ainsi une liaison de covalence
On utilise les schémas de lewis on peut écrire :

Dans la molécule de dichlore ,chaque atome de chlore semble posséder huit électrons externes : chacun de ces atomes partage deux électron avec l'autre tout en conservant six électrons externes non partagés.
La longueur de la liaison dans la molécule Cl₂ est d'environ 200pm.

b- La liaison H-Cl dans la molécule de chlorure d'hydrogène HCl
La molécule est formée d'un atome Cl lié à un atome H par une liaison de covalence.
On utilise les schémas de lewis on peut écrire :

La molécule est diatomique ,elle s'écrit HCl.
La longueur de la liaison est 125pm.

c- La liaison O-H dans la molécule d'eau H₂O
L' atome d'oxygène ( Z = 8) possède six électrons de valence dont deux célibataires . Pour former la molécule d'eau , l'atome d'oxygène se lie à deux atomes d'hydrogène établissant ainsi deux liaisons covalentes :

La longueur de chaque liaison est 96pm. L'angle HOH est égal à 106 ° environ.

d- La liaison N-H dans la molécule d'ammoniac NH₃
L' atome d'azote ( Z = 7 ) possède cinq électrons de valence dont trois sont célibataires . Il se lie alors à trois atomes d'hydrogène établissant ainsi trois liaisons covalentes :

La molécule d'ammoniac a une forme pyramide.Le sommet de la pyramide est occupé par le noyau de l'atome d'azote; les noyaux des atomes d'hydrogène occupent les sommets de la base. La longueur de chaque liaison N-H est égale à 10^-10m. Les angles HNH sont tous les trois égaux à 107 °.

Remarques
1- Dans les exemples de liaison covalentes étudiées précédemment , chaque atome a autour de lui le même nombre d'électrons externes que le gaz rare le plus proche de lui dans le tableau périodique : 2 pour H, 8 pour les autres.
D'ou en tire la règle de l'octet :
Dans les édifices polyatomiques , un atome a souvent autour de lui le même nombre d'électrons que le gaz rare le plus proche de lui dans le tableau périodique.
2- En plus du schéma de lewis, on peut représenter une molécule par une formule développée ou sont représentés seulement les traits de liaison.
Exemples :

4- Un cas particulier de liaison covalente
Dans certains cas la paire d'électrons assurant la liaison est fournie par un seul atome.
a- Exemple1: Fixation d'un ion H⁺ sur une molécule d'ammoniac
Dans la molécule d'ammoniac ,l'atome d'azote possède un doublet libre .Si un ion H⁺ se trouve en présence d'une molécule NH₃ ,il pourra se fixer sur l'atome d'azote qui partagera avec lui son doublet libre.Il se crée ainsi entre l'atome d'azote et l'ion H⁺une liaison covalente. On obtient l'ion ammonium NH₄⁺.Cet ion a la forme tétraédrique : le noyau de l'atome d'azote occupe le centre d'un tétraèdre régulier dont les sommets sont occupés par les noyaux des atomes d'hydrogène .


b- Exemple2: Fixation d'un ion H⁺ sur une molécule d'eau
L'atome d'oxygène possède deux doublets libres. L'un de ces deux doublets pet fixer un ion H⁺ ,il se crée une liaison covalente entre l'oxygène et H⁺ .On obtient l'ion oxonium H₃O⁺ dont la forme est pyramidale.


Le noyau de l'atome d'oxygène occupe le sommet de la pyramide .Les noyaux des atomes d'hydrogène occupent les sommets de la base .
Remarque
Dans les deux exemples étudiés précédemment, une fois la liaison établie,elle ne présente aucune différence avec la liaison covalente existant dans les molécules telles que H-H, H-Cl , Cl-Cl . . ..Elle ne se distingue de celle-ci que par son mode de formation .