Pourquoi les atomes créent-ils des liaisons chimiques?

Les atomes forment des liaisons chimiques pour rendre leurs enveloppes d'électrons externes plus stables. Le type de liaison chimique maximise la stabilité des atomes qui la forment. Une liaison ionique, où un atome donne essentiellement un électron à un autre, se forme lorsqu'un atome devient stable en perdant ses électrons externes et que les autres atomes deviennent stables (généralement en remplissant sa coquille de valence) en gagnant les électrons. Des liaisons covalentes se forment lorsque le partage des atomes donne la stabilité la plus élevée. Il existe également d'autres types de liaisons que les liaisons chimiques ioniques et covalentes.

Obligations et électrons de Valence

La toute première couche d'électrons ne contient que deux électrons. Un atome d'hydrogène (numéro atomique 1) possède un proton et un seul électron, de sorte qu'il peut facilement partager son électron avec la coque externe d'un autre atome. Un atome d'hélium (numéro atomique 2), possède deux protons et deux électrons. Les deux électrons complètent sa couche externe d'électrons (la seule couche d'électrons dont il dispose), plus l'atome est électriquement neutre de cette façon. Cela rend l'hélium stable et peu susceptible de former une liaison chimique.

Après l'hydrogène et l'hélium, il est plus facile d'appliquer la règle d'octet pour prédire si deux atomes formeront des liaisons et combien de liaisons ils formeront. La plupart des atomes ont besoin de huit électrons pour compléter leur enveloppe extérieure. Ainsi, un atome qui a deux électrons externes formera souvent une liaison chimique avec un atome qui n'a pas deux électrons pour être "complet".

Par exemple, un atome de sodium a un seul électron dans sa coquille externe. Un atome de chlore, en revanche, est un électron court pour remplir sa coquille extérieure. Le sodium donne facilement son électron externe (formant le Na⁺ ion, car il a alors un proton de plus qu'il n'a d'électrons), tandis que le chlore accepte facilement un électron donné (ce qui rend le Cl^- ion, car le chlore est stable lorsqu'il a un électron de plus qu'il n'a de protons). Le sodium et le chlore forment une liaison ionique l'un avec l'autre pour former du sel de table (chlorure de sodium).

Une note sur la charge électrique

Vous pouvez être confus quant à savoir si la stabilité d'un atome est liée à sa charge électrique. Un atome qui gagne ou perd un électron pour former un ion est plus stable qu'un atome neutre si l'ion obtient une coquille d'électrons pleine en formant l'ion.

Parce que les ions de charge opposée s’attirent, ces atomes vont facilement former des liaisons chimiques entre eux.

Pourquoi les atomes forment-ils des obligations?

Vous pouvez utiliser le tableau périodique pour faire plusieurs prédictions sur la question de savoir si les atomes formeront des liaisons et quel type de liaisons ils pourraient former entre eux. À l'extrême droite du tableau périodique se trouve le groupe d'éléments appelés gaz nobles. Les atomes de ces éléments (par exemple, l'hélium, le krypton, le néon) ont des enveloppes électroniques externes pleines. Ces atomes sont stables et forment très rarement des liaisons avec d'autres atomes.

L'une des meilleures façons de prédire si les atomes se lieront entre eux et quel type de liaisons ils formeront est de comparer les valeurs d'électronégativité des atomes. L'électronégativité est une mesure de l'attraction d'un atome pour les électrons dans une liaison chimique.

Une grande différence entre les valeurs d'électronégativité entre les atomes indique qu'un atome est attiré par les électrons, tandis que l'autre peut accepter des électrons. Ces atomes forment généralement des liaisons ioniques entre eux. Ce type de liaison se forme entre un atome métallique et un atome non métallique.

Si les valeurs d'électronégativité entre deux atomes sont comparables, elles peuvent encore former des liaisons chimiques pour augmenter la stabilité de leur coquille d'électrons de valence. Ces atomes forment généralement des liaisons covalentes.

Vous pouvez rechercher des valeurs d'électronégativité pour chaque atome pour les comparer et décider si un atome formera une liaison ou non. L'électronégativité est une tendance de tableau périodique, vous pouvez donc faire des prédictions générales sans rechercher de valeurs spécifiques. L'électronégativité augmente lorsque vous vous déplacez de gauche à droite dans le tableau périodique (sauf pour les gaz nobles). Il diminue à mesure que vous descendez dans une colonne ou un groupe du tableau. Les atomes sur le côté gauche du tableau forment facilement des liaisons ioniques avec des atomes sur le côté droit (encore une fois, sauf les gaz nobles). Les atomes au milieu de la table forment souvent des liaisons métalliques ou covalentes entre eux.