L’essentiel du cours 647
La charge q est comprise entre 0 et e (dans le cas d’une liaison simple).
En notant N le barycentre des charges négatives centré au niveau du noyau de A et P le barycentre
des charges positives centré au niveau du noyau de B, le doublet de charges (−q,+q) attribuées
aux points N et P distants de d (égal à la longueur de la liaison A B) constitue un dipôle
électrostatique. La molécule A B est donc équivalente à un dipôle électrostatique qui peut être
caractérisé par un moment dipolaire.
Deux charges ponctuelles −q et +q placées en N et P distants de d tel que
# »
NP = d #» u N →P
constituent un dipôle électrostatique, caractérisé par un moment dipolaire #» μ tel que :
#» μ = q
# »
NP = qd #» u N →P
Définition : Moment dipolaire d’un dipôle électrostatique
L’unité du moment dipolaire (coulomb.mètre (C · m)) n’est pas adaptée au cas des
liaisons intramoléculaires. L’unité usuelle est le debye (D) telle que :
1 D = 3,33 · 10
−30 C · m
La charge q variant de 0 à e (dans le cas d’une liaison simple) en fonction de la différence d’électronégativité entre les deux atomes liés, il est possible de définir un taux d’ionicité
q
e
de la liaison.
Étudions le cas des halogénures d’hydrogène pour lesquels nous avons calculé le taux d’ionicité à
partir des données de longueurs de liaison et de moments dipolaires.
Nature de la liaison
H F
H Cl
H Br
H I
Longueur de liaison d
91,7 pm
127,5 pm
141,5 pm
160,9 pm
Moment dipolaire μ
1,826 D
1,109 D
0,827 D
0,448 D
Charge q =
μ
d
6,63 · 10
−20 C 2,90 · 10
−20 C 1,95 · 10
−21 C 9,27 · 10
−20 C
Taux d’ionicité
q
e
41,4 %
18,1 %
12,1 %
5,79 %
Différence d’électronégativité Δχ
1,78
0,96
0,76
0,46
Nous remarquons que plus la différence d’électronégativité Δχ est élevée, plus la liaison est polarisée
(plus les électrons de la liaison sont attirés par l’atome le plus électronégatif).
Un taux d’ionicité nul correspond au cas d’une liaison homonucléaire. Un taux d’ionicité égal à
un correspond au cas où l’atome le plus électronégatif a récupéré l’électron de l’atome le moins
électronégatif. Dans ce cas, il se forme deux ions A
– et B
+
. Une liaison de type A B est un cas
intermédiaire et, en fonction de la valeur de Δχ, différents modèles sont proposés (en gardant à
l’esprit que les valeurs ne sont qu’indicatives) :
• la liaison est covalente pour Δχ < 0,4,
• la liaison est polarisée ou iono-covalente pour 0,4 < Δχ < 2,
• la liaison est ionique pour Δχ > 2.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
La charge q est comprise entre 0 et e (dans le cas d’une liaison simple).
En notant N le barycentre des charges négatives centré au niveau du noyau de A et P le barycentre
des charges positives centré au niveau du noyau de B, le doublet de charges (−q,+q) attribuées
aux points N et P distants de d (égal à la longueur de la liaison A B) constitue un dipôle
électrostatique. La molécule A B est donc équivalente à un dipôle électrostatique qui peut être
caractérisé par un moment dipolaire.
Deux charges ponctuelles −q et +q placées en N et P distants de d tel que
# »
NP = d #» u N →P
constituent un dipôle électrostatique, caractérisé par un moment dipolaire #» μ tel que :
#» μ = q
# »
NP = qd #» u N →P
Définition : Moment dipolaire d’un dipôle électrostatique
L’unité du moment dipolaire (coulomb.mètre (C · m)) n’est pas adaptée au cas des
liaisons intramoléculaires. L’unité usuelle est le debye (D) telle que :
1 D = 3,33 · 10
−30 C · m
La charge q variant de 0 à e (dans le cas d’une liaison simple) en fonction de la différence d’électronégativité entre les deux atomes liés, il est possible de définir un taux d’ionicité
q
e
de la liaison.
Étudions le cas des halogénures d’hydrogène pour lesquels nous avons calculé le taux d’ionicité à
partir des données de longueurs de liaison et de moments dipolaires.
Nature de la liaison
H F
H Cl
H Br
H I
Longueur de liaison d
91,7 pm
127,5 pm
141,5 pm
160,9 pm
Moment dipolaire μ
1,826 D
1,109 D
0,827 D
0,448 D
Charge q =
μ
d
6,63 · 10
−20 C 2,90 · 10
−20 C 1,95 · 10
−21 C 9,27 · 10
−20 C
Taux d’ionicité
q
e
41,4 %
18,1 %
12,1 %
5,79 %
Différence d’électronégativité Δχ
1,78
0,96
0,76
0,46
Nous remarquons que plus la différence d’électronégativité Δχ est élevée, plus la liaison est polarisée
(plus les électrons de la liaison sont attirés par l’atome le plus électronégatif).
Un taux d’ionicité nul correspond au cas d’une liaison homonucléaire. Un taux d’ionicité égal à
un correspond au cas où l’atome le plus électronégatif a récupéré l’électron de l’atome le moins
électronégatif. Dans ce cas, il se forme deux ions A
– et B
+
. Une liaison de type A B est un cas
intermédiaire et, en fonction de la valeur de Δχ, différents modèles sont proposés (en gardant à
l’esprit que les valeurs ne sont qu’indicatives) :
• la liaison est covalente pour Δχ < 0,4,
• la liaison est polarisée ou iono-covalente pour 0,4 < Δχ < 2,
• la liaison est ionique pour Δχ > 2.
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