Liaisons covalentes et structures de Lewis

Les liaisons covalentes sont formées entre les non-métaux par le partage des électrons de valence. Mais pourquoi les non-métaux préfèrent-ils partager des électrons plutôt que de les transférer comme dans les liaisons ioniques? Les non-métaux ont des énergies d'ionisation élevées, ce qui rend difficile le transfert d'électrons de valence d'un atome à un autre.

Considérons une molécule d'ammoniac. L'atome d'azote nécessite plus de trois électrons pour atteindre un octet, et l'atome d'hydrogène a besoin d'un électron à atteindre un duo. Par conséquent, l'atome d'azote se lie avec trois atomes d'hydrogène de telle sorte que l'azote et l'hydrogène atteignent des configurations d'électrons stables.

Puisque chacune de ces liaisons partage une paire d'électrons, on l'appelle une seule liaison. La paire d'électrons partagée dans la liaison covalente est appelée une paire de liaison. Les électrons de valence ne participant pas à la liaison sont appelés la paire solitaire ou électrons non liés.

Avec 6 électrons de valence, les atomes d'oxygène ont besoin de deux électrons supplémentaires pour atteindre un octet. Par conséquent, deux atomes d'oxygène partagent des paires de deux électrons formant une double liaison. L'azote, d'autre part, partage les trois électrons non appariés dans sa forme diatomique, créant une triple liaison.

Les liaisons simples et multiples diffèrent en termes de longueur et de résistance des liaisons. Les obligations triples sont plus courtes que les obligations doubles, qui sont plus courtes que les obligations simples. La force de liaison augmente avec la multiplicité des liaisons.

C'est pourquoi il est difficile de briser la triple liaison en azote, ce qui la rend relativement réactif. Le modèle de Lewis aide à prévoir la structure et la stabilité des molécules. Selon le modèle de Lewis, H2O est une molécule stable;parce que l'oxygène et l'hydrogène ont obtenu des configurations d'électrons stables.

Si l'oxygène partage des électrons avec un seul atome d'hydrogène, la molécule OH résultante n'est pas stable car l'oxygène n'a que 7 électrons de valence et ne peut atteindre l'octet. Cependant, si un électron supplémentaire est ajouté à l'oxygène pour compléter l'octet, l'ion hydroxyde résultant devient stable avec une charge négative. Les liaisons covalentes sont directionnelles car les électrons partagés relient deux paires spécifiques d'atomes.

En revanche, les liaisons ioniques sont non directionnelles et retiennent plusieurs ions dans le réseau. Ainsi, dans un composé covalent, les molécules individuelles sont considérées comme des unités fondamentales.