1.7 Charge formelle
Les structures de Lewis donnent la description des liaisons chimiques dans les molécules et les ions polyatomiques. C’est à partir de ces structures que la charge formelle
des atomes est calculée. La charge formelle d’un atome correspond à sa charge électrique hypothétique. Elle fait le bilan du nombre total d’électrons qui appartient à un
atome dans une structure donnée par rapport au nombre d’électrons de valence de
cet atome. Elle indique donc si un atome a accepté ou donné des électrons par rapport
à sa con?guration électronique lorsque celui-ci est neutre. Puisque les charges sont de
bons indicateurs des atomes participant à une réaction chimique, il est alors important
de bien savoir les déceler et les localiser.
Le calcul de la charge formelle est basé sur deux hypothèses principales :
1. Les doublets d’électrons libres d’un atome sont assignés en totalité à l’atome qui les
porte.
2. Les doublets d’électrons liants sont partagés également entre les deux atomes qui
constituent la liaison.
La charge formelle est calculée à l’aide de l’équation mathématique suivante :
Ainsi, dans la structure de Lewis de l’ion ammonium (NH 4
+ ) illustrée à la ?gure 1.15,
les charges formelles des atomes d’azote et d’hydrogène sont calculées grâce à l’équation 1.1. L’atome d’azote respecte la règle de l’octet, et les atomes d’hydrogène, la règle
du doublet. Lorsqu’un atome possède une charge formelle, il est essentiel de désigner
celle-ci directement à côté du symbole de l’atome concerné à l’aide du signe + ou −
approprié. Si tel n’est pas le cas, la structure est considérée comme erronée. Il n’est
toutefois pas rare d’indiquer en exposant la charge globale de la structure mise entre
crochets. Il faut remarquer que la somme des charges formelles des atomes composant
l’ion ammonium est égale à la charge globale de l’ion. Dans le cas d’une molécule, la
somme des charges formelles des atomes est nulle, puisqu’il s’agit d’un composé neutre.
Figure 1.15 Détermination
des charges formelles de l’atome
d’azote et des atomes d’hydrogène
dans l’ion ammonium
18
Chapitre 1 Notions fondamentales
Les structures de Lewis donnent la description des liaisons chimiques dans les molécules et les ions polyatomiques. C’est à partir de ces structures que la charge formelle
des atomes est calculée. La charge formelle d’un atome correspond à sa charge électrique hypothétique. Elle fait le bilan du nombre total d’électrons qui appartient à un
atome dans une structure donnée par rapport au nombre d’électrons de valence de
cet atome. Elle indique donc si un atome a accepté ou donné des électrons par rapport
à sa con?guration électronique lorsque celui-ci est neutre. Puisque les charges sont de
bons indicateurs des atomes participant à une réaction chimique, il est alors important
de bien savoir les déceler et les localiser.
Le calcul de la charge formelle est basé sur deux hypothèses principales :
1. Les doublets d’électrons libres d’un atome sont assignés en totalité à l’atome qui les
porte.
2. Les doublets d’électrons liants sont partagés également entre les deux atomes qui
constituent la liaison.
La charge formelle est calculée à l’aide de l’équation mathématique suivante :
Ainsi, dans la structure de Lewis de l’ion ammonium (NH 4
+ ) illustrée à la ?gure 1.15,
les charges formelles des atomes d’azote et d’hydrogène sont calculées grâce à l’équation 1.1. L’atome d’azote respecte la règle de l’octet, et les atomes d’hydrogène, la règle
du doublet. Lorsqu’un atome possède une charge formelle, il est essentiel de désigner
celle-ci directement à côté du symbole de l’atome concerné à l’aide du signe + ou −
approprié. Si tel n’est pas le cas, la structure est considérée comme erronée. Il n’est
toutefois pas rare d’indiquer en exposant la charge globale de la structure mise entre
crochets. Il faut remarquer que la somme des charges formelles des atomes composant
l’ion ammonium est égale à la charge globale de l’ion. Dans le cas d’une molécule, la
somme des charges formelles des atomes est nulle, puisqu’il s’agit d’un composé neutre.
Figure 1.15 Détermination
des charges formelles de l’atome
d’azote et des atomes d’hydrogène
dans l’ion ammonium
18
Chapitre 1 Notions fondamentales