chapitre 2 L’organisation chimique fondamentale de la vie 41
partielle négative (symbolisée par la lettre grecque d suivie
du signe moins, d2 ou « delta moins »), et chacun des atomes
d’hydro gène, une charge partielle positive (d1, ou « delta
plus »). Par contre, les liaisons du méthane (CH 4 ) sont beaucoup moins polaires, parce que les électronégativités du carbone et de l’hydrogène sont semblables.
La liaison ionique
Dans certains cas, deux atomes proches l’un de l’autre exercent
des attractions tellement inégales sur leurs électrons de
valence que le plus électronégatif arrache complètement un
électron à l’autre atome. Cela se produit, par exemple, quand
un atome de sodium ( 11 Na) rencontre un atome de chlore ( 17 Cl)
(figure 2.14). L’atome de sodium possède au total 11 électrons,
dont un seul de valence. L’atome de chlore possède 17 électrons, dont sept de valence. Lorsque ces deux atomes se rencontrent, le sodium cède son unique électron de valence au
chlore ; les deux atomes ont alors leur dernier niveau énergétique saturé. (Comme le sodium n’a plus d’électron dans sa
troisième couche, sa deuxième couche devient le dernier
niveau énergétique.)
Le transfert d’un électron du sodium au chlore déplace
vers celui-ci une unité de charge négative. Le sodium, qui se
retrouve avec 11 protons et seulement 10 électrons, possède
maintenant une charge électrique nette de 11. Un atome
chargé (ou une molécule chargée) s’appelle ion. Lorsque la
charge est positive, comme dans le cas du sodium de notre
exemple, l’ion s’appelle cation. Par contre, comme l’atome
de chlore a gagné un électron, il se retrouve avec 17 protons
et 18 électrons, ce qui lui donne une charge électrique nette
de 12. C’est devenu un ion chlorure, un anion, soit un ion
chargé négativement. En raison de leurs charges opposées, les
cations et les anions s’attirent mutuellement et forment des
liaisons ioniques. Ce n’est pas le transfert d’un électron qui
forme une liaison ; il permet plutôt la formation d’une liaison
parce que deux ions de charges opposées sont ainsi créés.
Deux ions de charges opposées peuvent former une liaison
ionique sans qu’ils aient effectué un transfert mutuel d’électrons pour acquérir leur charge.
Les composés formés par des liaisons ioniques sont appelés
composés ioniques ou sels. Nous connaissons tous le sel de
table (figure 2.15) ; il s’agit d’un composé ionique appelé chlorure de sodium (NaCl). Dans la nature, les sels ont souvent
l’aspect de cristaux de taille et de forme diverses. Ce sont des
agrégats formés d’un grand nombre de cations et d’anions
unis par leur attraction électrique et assemblés en réseaux tridimensionnels. Un composé covalent est constitué de molécules ayant une taille et un nombre d’atomes déterminés, ce
qui n’est pas le cas d’un composé ionique. La formule d’un
composé ionique, comme NaCl, indique seulement le rapport entre les éléments que le cristal de sel renferme. La formule NaCl ne représente pas une molécule individualisée.
Tous les sels ne possèdent pas un nombre égal de cations
et d’anions. Par exemple, le chlorure de magnésium (MgCl 2 ),
un composé ionique, comprend deux ions chlorure pour
chaque ion magnésium. Le magnésium ( 12 Mg) doit perdre ses
deux électrons de valence pour que son dernier niveau énergétique soit saturé ; il devient alors un cation, dont la charge
est de 21 (Mg
21
). Un cation magnésium peut ainsi former
des liaisons ioniques avec deux anions chlorure (Cl
2
).
m Figure 2.13 Les liaisons covalentes polaires
dans une molécule d’eau.
Cette répartition
inégale confère à
l’oxygène une charge
partielle négative,
et à l’hydrogène,
une charge partielle
positive.
L’oxygène (O), qui est beaucoup plus
électronégatif que l’hydrogène (H),
attire les électrons mis en commun
dans la liaison.
O
b <
b
b
H 2 O
H
H
m Figure 2.14 Le transfert d’un électron et la liaison ionique. L’attraction qui unit les atomes
de charges opposées, ou ions, constitue une liaison ionique. L’ion peut se lier non seulement à l’atome
avec lequel il a réagi, mais aussi à tout autre ion de charge opposée.
Na
Cl
Ion chlorure
(un anion)
Ion sodium
(un cation)
Atome de chlore
Atome de sodium
Cl –
Na +
–
+
Cl
Na
Chlorure de sodium (NaCl)
Na
Cl
Le dernier niveau énergétique de chaque ion
ainsi formé est saturé. Une liaison ionique peut
s’établir entre des ions de charges opposées.
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Le sodium cède son unique
électron de valence au chlore,
qui en possède sept.
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partielle négative (symbolisée par la lettre grecque d suivie
du signe moins, d2 ou « delta moins »), et chacun des atomes
d’hydro gène, une charge partielle positive (d1, ou « delta
plus »). Par contre, les liaisons du méthane (CH 4 ) sont beaucoup moins polaires, parce que les électronégativités du carbone et de l’hydrogène sont semblables.
La liaison ionique
Dans certains cas, deux atomes proches l’un de l’autre exercent
des attractions tellement inégales sur leurs électrons de
valence que le plus électronégatif arrache complètement un
électron à l’autre atome. Cela se produit, par exemple, quand
un atome de sodium ( 11 Na) rencontre un atome de chlore ( 17 Cl)
(figure 2.14). L’atome de sodium possède au total 11 électrons,
dont un seul de valence. L’atome de chlore possède 17 électrons, dont sept de valence. Lorsque ces deux atomes se rencontrent, le sodium cède son unique électron de valence au
chlore ; les deux atomes ont alors leur dernier niveau énergétique saturé. (Comme le sodium n’a plus d’électron dans sa
troisième couche, sa deuxième couche devient le dernier
niveau énergétique.)
Le transfert d’un électron du sodium au chlore déplace
vers celui-ci une unité de charge négative. Le sodium, qui se
retrouve avec 11 protons et seulement 10 électrons, possède
maintenant une charge électrique nette de 11. Un atome
chargé (ou une molécule chargée) s’appelle ion. Lorsque la
charge est positive, comme dans le cas du sodium de notre
exemple, l’ion s’appelle cation. Par contre, comme l’atome
de chlore a gagné un électron, il se retrouve avec 17 protons
et 18 électrons, ce qui lui donne une charge électrique nette
de 12. C’est devenu un ion chlorure, un anion, soit un ion
chargé négativement. En raison de leurs charges opposées, les
cations et les anions s’attirent mutuellement et forment des
liaisons ioniques. Ce n’est pas le transfert d’un électron qui
forme une liaison ; il permet plutôt la formation d’une liaison
parce que deux ions de charges opposées sont ainsi créés.
Deux ions de charges opposées peuvent former une liaison
ionique sans qu’ils aient effectué un transfert mutuel d’électrons pour acquérir leur charge.
Les composés formés par des liaisons ioniques sont appelés
composés ioniques ou sels. Nous connaissons tous le sel de
table (figure 2.15) ; il s’agit d’un composé ionique appelé chlorure de sodium (NaCl). Dans la nature, les sels ont souvent
l’aspect de cristaux de taille et de forme diverses. Ce sont des
agrégats formés d’un grand nombre de cations et d’anions
unis par leur attraction électrique et assemblés en réseaux tridimensionnels. Un composé covalent est constitué de molécules ayant une taille et un nombre d’atomes déterminés, ce
qui n’est pas le cas d’un composé ionique. La formule d’un
composé ionique, comme NaCl, indique seulement le rapport entre les éléments que le cristal de sel renferme. La formule NaCl ne représente pas une molécule individualisée.
Tous les sels ne possèdent pas un nombre égal de cations
et d’anions. Par exemple, le chlorure de magnésium (MgCl 2 ),
un composé ionique, comprend deux ions chlorure pour
chaque ion magnésium. Le magnésium ( 12 Mg) doit perdre ses
deux électrons de valence pour que son dernier niveau énergétique soit saturé ; il devient alors un cation, dont la charge
est de 21 (Mg
21
). Un cation magnésium peut ainsi former
des liaisons ioniques avec deux anions chlorure (Cl
2
).
m Figure 2.13 Les liaisons covalentes polaires
dans une molécule d’eau.
Cette répartition
inégale confère à
l’oxygène une charge
partielle négative,
et à l’hydrogène,
une charge partielle
positive.
L’oxygène (O), qui est beaucoup plus
électronégatif que l’hydrogène (H),
attire les électrons mis en commun
dans la liaison.
O
b <
b
b
H 2 O
H
H
m Figure 2.14 Le transfert d’un électron et la liaison ionique. L’attraction qui unit les atomes
de charges opposées, ou ions, constitue une liaison ionique. L’ion peut se lier non seulement à l’atome
avec lequel il a réagi, mais aussi à tout autre ion de charge opposée.
Na
Cl
Ion chlorure
(un anion)
Ion sodium
(un cation)
Atome de chlore
Atome de sodium
Cl –
Na +
–
+
Cl
Na
Chlorure de sodium (NaCl)
Na
Cl
Le dernier niveau énergétique de chaque ion
ainsi formé est saturé. Une liaison ionique peut
s’établir entre des ions de charges opposées.
2
Le sodium cède son unique
électron de valence au chlore,
qui en possède sept.
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