Par Doug Leenhouts | Mis à jour le 30 août 2022
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Lorsque les atomes se lient, la structure résultante, qu’elle soit covalente ou ionique, détermine le comportement physique et chimique du composé. L’eau, par exemple, est une molécule covalente formée de deux atomes d’hydrogène partageant des électrons avec un atome d’oxygène. Comprendre ces liaisons est essentiel pour prédire des propriétés telles que le point de fusion, la solubilité et la réactivité.
Les liaisons covalentes se forment exclusivement entre des atomes non métalliques possédant des électronégativités similaires. Étant donné que chaque atome partage une ou plusieurs paires d’électrons, les molécules résultantes sont généralement des liquides ou des gaz à température ambiante et ont de faibles points de fusion et d’ébullition. Ces composés sont souvent légèrement polaires et la forme de la molécule est définie par la disposition des paires d'électrons partagées.
Une règle générale est que lorsque la différence d’électronégativité entre deux atomes est inférieure à 1,7, la liaison est covalente. La formation d'une liaison covalente libère de l'énergie, rendant le composé plus stable à mesure que des liaisons covalentes supplémentaires se forment.
Les composés ioniques apparaissent lorsqu'un métal donne un ou plusieurs électrons à un non-métal, créant ainsi des ions chargés positivement et négativement qui s'attirent. Une différence d'électronégativité supérieure à 1,7 indique généralement un caractère ionique. Ces solides présentent des points de fusion et d'ébullition élevés et sont hautement polaires, reflétant la séparation substantielle des charges.
De nombreuses molécules organiques sont liées de manière covalente, comme le méthane (CH₄), où un atome de carbone partage des électrons avec quatre hydrogènes. Des liaisons covalentes peuvent également exister entre des atomes identiques :l'oxygène (O₂), l'azote (N₂) et le chlore (Cl₂) sont tous des gaz diatomiques. De tels liens nécessitent une énergie importante pour se rompre, ce qui souligne leur force. Dans le tableau périodique, les liaisons entre les non-métaux et les halogènes (groupe 17) sont invariablement covalentes.
Le chlorure de sodium (NaCl), le sel de table familier, illustre un composé ionique. Il se dissout facilement dans l'eau car son réseau ionique est facilement perturbé par les molécules de solvant. D'autres substances ioniques courantes comprennent l'oxyde de magnésium (MgO), le chlorure de potassium (KCl), l'oxyde de calcium (CaO) et l'oxyde de fer (III) (Fe₂O₃). Dans chaque cas, les atomes atteignent une configuration de gaz noble en transférant ou en acceptant des électrons, ce qui donne lieu à un réseau stable.