CB03: Le rapport entre la différence d’électronégativité et le type de liaison

Obj.: Illustrer le fait que l’électronégativité d’un type d’atome dans une molécule détermine dans une mesure importante le type de liaison chimique qui se forme

L’électronégativité (EN) est un nombre qui exprime la tendance manifestée par un atome à attirer des électrons vers lui lors d’une liaison avec un autre atome. On utilise différentes échelles d’électronégativité présentant de légères différences dans les valeurs électronégatives attribuées aux éléments chimiques. La plupart du temps, la valeur électronégative varie sur une échelle relative de 0.3 (francium, l’élément le moins électronégatif) à 4.0 (fluor, l’élément le plus électronégatif). La différence d’électronégativité entre deux atomes liés détermine dans une large mesure le type de liaison.

  • D EN = 0
    Les deux atomes possèdent la même électronégativité. Aucun ne va donc céder des électrons à l’autre. Entre les deux atomes, une liaison atomique pure se forme. La paire (ou les paires) d’électrons de liaison est (ou sont) symétrique(s) entre les deux noyaux atomiques.

 

 
  • D EN < ~ 1.7
    La différence de la valeur de EN entre les deux atomes est encore relativement minime, mais un des atomes attirera plus la paire d’électrons mise en commun. On obtient ici une liaison polaire. L’atome possédant la valeur de EN la plus élevée reçoit une charge négative partielle (d-); l’autre atome reçoit une charge positive partielle (d+).

  • D EN ³ ~ 1.7
    La différence de la valeur de EN est relativement grande. En l'occurence, on peut contater que l'atome possédant la valeur de EN la plus élevée a capté l'électron du deuxième atome. En l'occurence, on obtient un ion positif en un ion négatif.

Il est clair que cette limite est relativement arbitraire. On n’assiste pas à un passage brusque d’un type de liaison covalente polaire à un type de liaison ionique. Plus la différence de la valeur de EN est grande, plus il est clair que la liaison chimique entre deux atomes correspond à un type de liaison ionique.
Les métaux possèdent en général des électronégativités inférieures à celles des non-métaux. Les non-métaux manifestent une tendance plus marquée à l’absorption d’électrons dans une liaison chimique. On rencontre les liaisons ioniques les plus manifesteh lors de liaisons d’éléments de métaux alcalins (Li, Na, K, Rb, Cs) avec des halogènes (F, Cl, Br, I).

Attention !
Ce n’est pas parce que des substances constituées par des molécules qui possèdent manifestement des liaisons polaires telles que par exemple l’eau (H2O), l’ammoniac (NH3), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) qu’elles se comportent déjà comme des substances polaires. En effet, il peut arriver que différentes liaisons polaires se contrecarrent dans une seule molécule, se “neutralisent”. On doit, en effet, prendre en compte l’orientation et le sens des moments dipolaires provoqués par les liaisons polaires, ainsi que le moment dipolaire qui en résulte pour la molécule complète. Ainsi, CO2 est une molécule apolaire possédant, il est vrai, deux liaisons polaires entre C et O, mais dont chaque liaison possède un moment dipolaire opposé. H2O et NH3 sont des molécules polaires. CH4 est une molécule apolaire. Toutes ces molécules comprennent pourtant des liaisons chimiques polaires.