la liaison atomique (covalente)

Fiche&40&
LA LIAISON ATOMIQUE (COVALENTE)
&
Echange(d’électrons(
On& a& vu& précédemment& que,& dans& un& corps& ionique,& il& y& a& échange& d’électrons.& Les&
métaux&donnent&les&électrons&de&leur&dernière&couche&aux&non@métaux&qui&complètent&leur&
dernière& couche.& L’attraction& électrostatique& résultante& maintient& ensemble& le& cation& et&
l’anion&:&c’est&la&liaison&ionique.&
Mise(en(commun(d’électrons(
Les& non@métaux& ont& une& autre& stratégie& pour& obtenir& une& structure& électronique& stable.&
Imaginons&deux&atomes&de&fluor&:&pas&d’échange&d’électron&possible&car&ils&attirent&chacun&
les& électrons& avec& la& même& force.& Comment& faire& pour& avoir& 8& électrons& sur& la& dernière&
couche&?&
Les&deux&atomes&vont&se&rapprocher&l’un&de&l’autre&et&faire&fusionner&leurs&orbitales&:&
& &
& & & &
Lors& de& la& fusion& des& deux& orbitales& & atomiques,& il& y& a& mise& en& commun& & des& électrons&
célibataires&&de&chaque&atome&de&fluor&pour&former&une&paire&électronique&reliant&les&deux&
atomes.& Les& électrons& se& tiennent& le& plus& souvent& entre& les& deux& noyaux& et& sont&
simultanément&attirés&par&eux,&de&sorte&que&les&deux&atomes&restent&liés&en&une&particule&
unique&ayant&la&formule&chimique&F2.&
Cette&stratégie&permet&à&chaque&fluor&d’avoir&8&électrons&autour&d’eux.&La&particule&F2&est&
donc&stable,&car&chaque&atome&a&la&structure&électronique&du&gaz&rare&le&plus&proche&(le&
néon&dans&ce&cas).&
La(molécule,(une(particule(polyatomique(
Lorsque& deux& atomes& d’hydrogène& se& rapprochent& suffisamment& près,& il& y& a& formation&
d’une&seule&nouvelle&particule&composée&des&deux&atomes&d’hydrogène&:&
&
Dans&cette&nouvelle&particule,&les&deux&électrons&ont&été&mis$en$commun.&La&fusion&des&
deux&orbitales&atomiques&donne&un&seul&nuage&électronique&&appelé&orbitale$moléculaire.&
Cette&fusion&des&orbitales&est&appelée&liaison$atomique&ou$covalente.&
Un&ensemble&d’atomes,&formant&une&seule&particule&électriquement&neutre&et&susceptible&
d’exister&à&l’état&isolé,&est&une&molécule.&
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Fiche&40& La&liaison&atomique&(covalente)&
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Le(chlore(Cl2(
La& formation& d’une& molécule& de& chlore& s’explique& de& la& même& façon.& Chaque& atome& de&
chlore&comprend&trois&orbitales&à&deux&électrons&et&une&orbitale&à&un&électron&célibataire.&
Lorsque&les&deux&atomes&se&lient,&les&deux&orbitales&à&électron&célibataire&fusionnent&pour&
donner&une&orbitale&moléculaire&occupée&par&les&deux&électrons&:&
&
On& obtient& une& particule& polyatomique& avec& deux& atomes& de& chlore&:& il& s’agit& de& la&
molécule&Cl2.&
L’acide(chlorhydrique(HCl(
Une& molécule& de& HCl& se& forme& de& la& même& manière& que& F2&et& Cl2.& Ici,& l’orbitale& de&
l’hydrogène&fusionne&avec&l’orbitale&à&électron&célibataire&du&chlore&pour&former&la&particule&
HCl.&L’atome&d’hydrogène&acquiert&alors&la&structure&électronique&de&l’hélium&et&l’atome&de&
chlore&celle&de&l’argon.&
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L’eau(H2O(
Une& molécule& d’eau& se& forme& de& façon& identique.& Ici,& les& orbitales& des& deux& atomes&
d’hydrogène&fusionnent&avec&les&orbitales&à&électron&célibataire&de&l’oxygène&pour&former&
la& particule& H2O.& Les& atomes& d’hydrogène& acquièrent& alors& la& structure& électronique& de&
l’hélium&et&l’atome&d’oxygène&celle&du&néon.&
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(

Fiche&40& La&liaison&atomique&(covalente)&
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L’oxygène(O2(
Deux& atomes& d’oxygène& s’unissent& en& une& molécule& diatomique& O2,& dans& laquelle& les&
orbitales& à& électron& célibataire& des& deux& atomes& fusionnent& pour& former& deux& orbitales&
moléculaires.&Chaque&atome&d’oxygène&acquiert&alors&la&structure&électronique&du&néon.&
&
Ici,&on&parle&d’une&double$liaison.&
L’azote(N2(
Deux&atomes&d’azote&forme&une&molécule&diatomique&N2.&Dans&ce&cas,&les&trois&orbitales&à&
électron&célibataire&des&deux&atomes&fusionnent&pour&former&trois&orbitales&moléculaires.&
Chaque&atome&d’azote&acquiert&la&structure&électronique&du&néon.&
&
Ici,&on&parle&d’une&triple$liaison.&
Le(carbone(
Le& cas& du& carbone& est& plus& compliqué.& Pour& des& raisons& géométriques& facilement&
compréhensibles,&on&voit&que&la&quadruple&liaison&n’est&pas&possible.&Le&carbone&va&donc&
fusionner& ses& orbitales& à& électron& célibataire& de& manière& très& différente& et& peut,& par&
exemple,& former& des& chaînes& d’atomes& C& très& longues& et& fusionner& certaines& de& ses&
orbitales&avec&des&atomes&d’hydrogène.&
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Ces&longues&molécules&sont&biologiquement&actives&et&sont&étudiées&dans&le&cadre&de&la&
biochimie.&