Électronégativité et Type de liaison
Les deux extrêmes idéalisés de la liaison chimique: (1) liaison ionique — dans laquelle un ou plusieurs électrons sont complètement transférés d’un atome à un autre, et les ions résultants sont maintenus ensemble par des forces purement électrostatiques — et (2) liaison covalente, dans laquelle les électrons sont partagés également entre deux atomes. La plupart des composés, cependant, ont des liaisons covalentes polaires, ce qui signifie que les électrons sont partagés de manière inégale entre les atomes liés. L’électronégativité détermine comment les électrons partagés sont répartis entre les deux atomes dans une liaison covalente polaire. Plus un atome attire fortement les électrons dans ses liaisons, plus son électronégativité est grande. Les électrons dans une liaison covalente polaire sont déplacés vers l’atome le plus électronégatif; ainsi, l’atome le plus électronégatif est celui avec la charge négative partielle. Plus la différence d’électronégativité est grande, plus la distribution des électrons est polarisée et plus les charges partielles des atomes sont grandes. Rappelons qu’un delta grec minuscule (δ) est utilisé pour indiquer qu’un atome lié possède une charge positive partielle, indiquée par δ+, ou une charge négative partielle, indiquée par δ−, et qu’une liaison entre deux atomes qui possèdent des charges partielles est une liaison polaire.
Figure\(\PageIndex{3}\): La Distribution des électrons dans une Liaison Covalente Non Polaire, une Liaison Covalente Polaire et une Liaison Ionique En utilisant des Structures d’électrons de Lewis. Les régions riches en électrons (chargées négativement) sont indiquées en bleu; les régions pauvres en électrons (chargées positivement) sont indiquées en rouge.
On peut estimer si une liaison est covalente ionique, non polaire ou polaire en calculant la valeur absolue de la différence d’électronégativité (ΔEN) de deux atomes liés. Lorsque la différence est très faible ou nulle, la liaison est covalente et non polaire. Lorsqu’elle est grande, la liaison est covalente polaire ou ionique. Les valeurs absolues des différences d’électronégativité entre les atomes des liaisons H–H, H–Cl et Na–Cl sont respectivement 0 (non polaire), 0,9 (covalente polaire) et 2,1 (ionique). Le degré de partage des électrons entre les atomes varie de complètement égal (liaison covalente pure) à pas du tout (liaison ionique). La figure 7.2.4 montre la relation entre la différence d’électronégativité et le type de liaison. Ce tableau n’est cependant qu’un guide général, à de nombreuses exceptions près. Le meilleur guide pour le caractère covalent ou ionique d’une liaison est de considérer les types d’atomes impliqués et leurs positions relatives dans le tableau périodique. Les liaisons entre deux non-métaux sont généralement covalentes; la liaison entre un métal et un non-métal est souvent ionique.
Figure\(\PageIndex{4}\): Lorsque la différence d’électronégativité augmente entre deux atomes, la liaison devient plus ionique.
Certains composés contiennent des liaisons covalentes et ioniques. Les atomes des ions polyatomiques, tels que OH-, NO3- et NH4+, sont maintenus ensemble par des liaisons covalentes polaires. Cependant, ces ions polyatomiques forment des composés ioniques en se combinant avec des ions de charge opposée. Par exemple, le nitrate de potassium, KNO3, contient le cation K+ et l’anion polyatomique NO3-. Ainsi, la liaison dans le nitrate de potassium est ionique, résultant de l’attraction électrostatique entre les ions K + et NO3−, ainsi que covalente entre les atomes d’azote et d’oxygène dans NO3−.
Exemple \(\PageIndex{1}\): Électronégativité et polarité des liaisons
Les polarités des liaisons jouent un rôle important dans la détermination de la structure des protéines. En utilisant les valeurs d’électronégativité du tableau A2, organisez les liaisons covalentes suivantes – toutes couramment trouvées dans les acides aminés – par ordre de polarité croissante. Désignez ensuite les atomes positifs et négatifs en utilisant les symboles δ+ et δ– :
C–H, C–N, C–O, N–H, O–H, S–H
Solution
La polarité de ces liaisons augmente au fur et à mesure que les atomes la valeur absolue de la différence d’électronégativité augmente. L’atome avec la désignation δ est le plus électronégatif des deux. Le tableau \(\PageIndex{1}\) montre ces liaisons par ordre de polarité croissante.