Concepts Fondamentaux de Chimie: Structure et Liaisons

Concepts fondamentaux de la structure atomique

Spins des électrons

C'est le mouvement des électrons autour du noyau et sur lui-même. Il y a deux sens de rotation possibles : (+1/2) et (-1/2). Lorsque deux électrons ont des sens de rotation opposés, ils sont appariés (représenté par des flèches opposées).

L'orbitale et les électrons

• Une orbitale est saturée lorsqu'elle contient deux électrons.
• Un électron est dit non apparié lorsqu'il est seul dans une orbitale.

Représentation des orbitales

Les orbitales sont représentées par des rectangles appelés boîtes quantiques, dans lesquelles sont indiqués le ou les électrons.

Configuration électronique d'un atome

C'est la façon dont les électrons sont ordonnés dans un atome.

Règle de Hund

Un électron ne peut pas apparier une orbitale tant que toutes les orbitales d'un sous-niveau électronique ne contiennent pas au moins un électron.

L'état d'oxydation

C'est le nombre d'électrons qu'un élément gagne, perd ou partage pour obtenir une configuration électronique plus stable.

La valence d'un élément

C'est la capacité de combinaison d'un élément par rapport à l'hydrogène, qui est pris comme unité de référence.

Théories et types de liaisons chimiques

Théorie de l'Octet

Rappelons que les gaz nobles ont une configuration électronique très stable. Comme tous les gaz nobles (sauf l'Hélium) possèdent huit électrons de valence, on considère que la configuration la plus stable pour les atomes est d'avoir huit électrons sur leur couche externe (l'octet).

Électronégativité

C'est la puissance relative d'attraction qu'un atome exerce sur une paire d'électrons partagés dans une liaison chimique.

L'unité de valence d'une liaison ionique est égale au nombre d'électrons transférés ou acceptés.

Ions

• Un ion électropositif est appelé cation.
• Un ion électronégatif est appelé anion.

Union covalente

Une liaison chimique formée par le partage d'une paire d'électrons.

Forces intermoléculaires

Forces de Van der Waals

Ces forces sont divisées en deux catégories principales :

1. Forces dipôle-dipôle

   Elles apparaissent lorsque des molécules polaires neutres s'approchent.

   Forces d'attraction

   Les molécules polaires s'attirent lorsque l'extrémité positive est attirée par l'extrémité négative d'une molécule voisine.

   Forces répulsives

   Elles surviennent lorsque deux extrémités de même charge (+ ou -) de deux molécules se rapprochent.

2. Forces de dispersion de London

   Le fait que les gaz puissent être liquéfiés implique qu'il existe des forces d'attraction entre eux. Ces forces d'attraction sont appelées forces de dispersion de London.

Liaison hydrogène

C'est un type spécial d'attraction intermoléculaire entre l'atome d'hydrogène d'une molécule polaire et une paire d'électrons non partagés d'un atome très électronégatif (O, N, F) d'une molécule voisine.