La façon dont les atomes s'assemblent pour former molécules (qui s'appellent composés si les atomes sont différents) est un phénomène appelé liaison chimique. Bien que les différents types d'atomes, appelés éléments, soient généralement décrits en fonction de leur nombre autonome de protons, de neutrons et d'électrons, la plupart des atomes préfèrent en effet exister en compagnie d'un ou plusieurs autres atomes.
La raison pour laquelle cela se produit est la même raison essentielle pour laquelle les créatures sensibles s'associent souvent: chacune a quelque chose qui « complète » l'autre d'une manière ou d'une autre. Avec les atomes, cela a à voir avec la façon dont leur énergie change en raison des interactions entre les protons chargés positivement et les électrons chargés négativement à la fois à l'intérieur et entre les atomes de liaison.
Que sont les liaisons chimiques ?
Les liaisons chimiques se présentent sous trois types de base: les liaisons métalliques, qui impliquent de nombreux électrons « en fuite » non associés à des atomes parents particuliers; les liaisons ioniques, dans lesquelles un atome donne un électron à un autre; et les liaisons covalentes, dans lesquelles les « orbitales » électroniques des atomes de liaison se chevauchent, ce qui entraîne le partage des électrons plutôt que leur déchargement ou leur acquisition pure et simple.
- Les orbitales électroniques sont des représentations graphiques et conceptuelles des positions les plus probables des électrons autour des atomes.
Les liaisons covalentes sont les plus polyvalentes, car elles sont de trois types, en fonction du nombre de paires d'électrons partagées entre les atomes de liaison. Une liaison impliquant une paire d'électrons (un atome partagé par chaque atome) est appelée un liaison simple. Une liaison impliquant deux paires d'électrons est une double liaison, et une liaison de paires à trois électrons est un triple liaison.
Qu'est-ce que l'ordre de caution ?
L'ordre des liaisons fait référence au type de liaison dans une molécule à deux atomes. Dans les molécules à trois atomes, comme le CO2, il est déterminé par un simple processus arithmétique décrit ci-dessous. L'ordre de caution concerne énergie de liaison, puisque la liaison elle-même est un phénomène d'optimisation énergétique entre composants atomiques.
L'énergie de liaison a tendance à augmenter avec décroissant longueur de liaison, et donc avec en augmentant ordre des liaisons, car les liaisons simples sont plus longues que les doubles liaisons, qui à leur tour sont plus longues que les triples liaisons.
Une liaison entre deux atomes se stabilise dans la position où elle le fait (c'est-à-dire avec les noyaux des atomes de liaison espacés d'un distance précise) car cela représente l'équilibre optimal entre les différentes charges positives et négatives dans jouer. Les électrons d'un atome sont attirés par le(s) proton(s) de l'autre, mais en même temps leurs protons respectifs se repoussent.
Formule d'ordre des obligations
Pour déterminer l'ordre de liaison d'une molécule diatomique telle que H2, CO ou HCl, vous regardez simplement le type de liaison impliqué et c'est votre réponse. Une molécule d'hydrogène gazeux (H2) a une liaison simple et un ordre de liaison de 1. Une molécule d'oxygène gazeux (O2) a une double liaison et un ordre de liaison de 2. La triple liaison de CN lui donne un ordre de liaison de 3.
- Si vous ne connaissez pas le dessin Structures de Lewis de molécules, ce serait un bon moment pour les pratiquer.
Pour calculer l'ordre des liaisons pour une molécule plus grosse, vous devez connaître le nombre de liaisons ainsi que la nature de ces liaisons (simples, doubles ou triples). Vous additionnez le nombre total de liaisons paires et diviser par le nombre total de obligations. Par exemple, pour NON3-, vous avez trois liaisons: une double liaison (2 paires d'électrons) et deux liaisons simples (1 + 1 = 2 paires d'électrons). L'ordre des obligations est donc 4/3 = 1,33.
Calculateur d'énergie de liaison en ligne
Voir les ressources pour un ensemble de tables d'énergie de liaison qui incluent à la fois la longueur et l'énergie de liaison pour une variété de molécules diatomiques avec des ordres de liaison de 1, 2 et 3.