Cours sur les structures et les liaisons décrivant l'atome et ses structures, la liaison chimique (règle de l'octet, électronégativité, liaison ionique, liaison covalente, liaison covalente polarisée et effet inductif), les groupe fonctionnels et la nomenclature (hydrocarbures, nomenclature).
CHAPITRE 1 – STRUCUTURE ET LIAISONS
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A – L’ATOME ET SES STRUCTURES
Un atome est divisé en deux parties :
- Le noyau : protons et des neutrons
- Les électrons qui gravitent autour du noyau : ils occupent différents niveaux d’énergie
appelés les couches électroniques (K, L, M). On retrouve dedans les sous couches (s, p, d)
qui contiennent différents nombres d’OA.
Une OA est une région dans l’espace dans lequel l’électron bouge
- 1s : 1ère couche - 2s, 2p : 2ème couche…
C: - Z = 6 : 1s2, 2s2, 2p2
- Il se trouve dans la quatrième colonne du tableau périodique
- Il a 4 électrons de valence
La liaison des atomes entre eux est assurée par les électrons mais uniquement ceux de la couche
externe (couche de valence) : ce sont les électrons de valence
La configuration d’un atome tend vers 8 pour atteindre la configuration électronique d’un gaz
noble le plus proche.
B – LA LIAISON CHIMIQUE
1) Règle de l’octet
Règle de l’octet : Lorsque des liaisons se forment, chaque atome tend à acquérir la configuration
électronique du gaz noble le plus proche. Un atome est stabilisé lorsqu’il possède 8 électrons sur sa
couche externe (sauf l’hydrogène qui est stabilisé par 2 électrons).
Le carbone doit donc récupérer 4 électrons pour respecter la règle de l’octet. Un carbone peut donc
faire 4 liaisons au maximum
2) Electronégativité
Electronégativité : Capacité que possède un atome à attirer les électrons lorsqu’il est impliqué dans
une liaison.
L’atome le plus électronégatif est le fluor
0,7<EN<4
Exception : EN(H)=EN(C)
, 3) Liaison ionique
Liaison ionique : Réalisée lorsqu’un (ou plusieurs) électron d’un atome est (sont) transféré(s) vers
un autre atome ce qui donne naissance à des ions. La liaison ionique est réalisée quand la
différence d’électronégativité entre deux atomes est importante. En accord avec la règle de l’octet,
un élément de faible électronégativité tend à céder un électron ; l’élément de forte
électronégativité tend à acquérir un électron.
Les éléments alcalins ont tendance à être chargé positivement (+). Les éléments halogènes ont
tendance à être chargé négativement (-)
4) Liaison covalente
Liaison covalente : Les atomes impliqués dans une liaison covalente n’essaient ni de gagner ni de
perdre des électrons : ils cherchent à partager leurs électrons de valence. Une liaison covalente est
une liaison qui implique le partage d’une paire d’électrons entre deux atomes permettant à ceux-ci
de compléter leur octet. La liaison covalente est symbolisée par un trait.
Une liaison est une libération d’énergie.
5) Liaison covalente polarisé et effet inductif
Liaison covalente polarisée : Entre les deux cas extrêmes (liaison ionique et covalente) se trouve les
liaisons covalentes polarisées (majorité des liaisons chimiques). La polarité d’une liaison est due à
la différence d‘électronégativité. Dans ces liaisons les électrons sont attirés par l’élément le plus
électronégatif. L’atome déficitaire porte une charge partielle positive d+. L’atome enrichi porte une
charge partielle négative d-. La séparation de charges opposées est un dipôle.
Résumé : Différence d’électronégativité très faible : liaison covalente
Différence d’électronégativité inférieure à 2 unités : liaisons polaires
Différence d’électronégativité supérieure à 2 unités : liaison ionique
La polarité d’une liaison est représenté par le moment dipolaire µ (sens : du δ– vers le δ+)
Pour savoir si une molécule est polarisée, il faut additionner les moments dipolaires. Si la somme
est égale à 0, la molécule est apolaire. Si la somme est différente de 0, la molécule est polarisée
donc polaire.
Effet inductif : Capacité d’un atome à polariser une liaison. L’effet inductif est le déplacement des
électrons dans une liaison en accord avec l’électronégativité des atomes. Cet effet se propage par
les liaisons sur un petit nombre de liaisons. Les éléments électronégatifs (halogènes, oxygène,
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