SCH3U Module 1: La matière et les liaisons chimiques

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1 SCH3U Module 1: La matière et les liaisons chimiques
Chapitre 2: Les liaisons chimiques

2 2.1 La formation de liaisons ioniques et covalentes
Tendances observées dans la nature: Les métaux se lient avec des non-métaux et forment des composés solides Les non-métaux se lient ensembles pour former des gaz, des liquides ou des solides. Les gaz inertes ne se combinent jamais avec d’autres éléments à l’état naturel.

3 Stabilité et règle de l’octet
Les atomes des gaz inertes existent seulement sous forme monoatomiques car leur couche de valence est remplie. Hélium a seulement 2 électrons sur sa couche de valence car il fait partie de la période 1 Le reste ont 8 électrons sur leur couche de valence.

4 Stabilité et règle de l’octet (suite)
Règle de l’octet: Lorsque les liaisons se forment entre des atomes, ces derniers gagnent, perdent ou partagent des électrons afin d’obtenir une couche de valence (ou périphérique) remplie contenant 8 électrons. Exceptions Hydrogène et Hélium. Cette règle s’applique aux éléments représentatifs mais ne s’appliquent pas aux éléments de transition à cause de la complexité de leur configuration électronique.

5 Stabilité et règle de l’octet (suite)
Règle de l’octet: Lorsque les liaisons se forment entre des atomes, ces derniers gagnent, perdent ou partagent des électrons afin d’obtenir une couche de valence (ou périphérique) remplie contenant 8 électrons. Cette règle aide à prédire la majorité des liaisons qui se crées.

6 La formation des liaisons ioniques
Liaison ionique: Force d’attraction électrostatique entre un ion positif et un ion négatif. Un atome qui a moins de 4 électrons sur sa couche de valence a tendance à perdre facilement ses électrons. (ex. métaux) Un atome qui a plus de 4 électrons sur sa couche de valence a tendance à gagner des électrons et former des ions stables (non-métaux)

7 La formation des liaisons ioniques (suite)
Composé ionique: Composé chimique formés ion positif (généralement un ion métallique) et d’un ion négatif (généralement un ion non-métallique). Métaux : Éléments situés à gauche de l’escalier dans le tableau périodique. Les métaux ont tendance à perdre des électrons Non-métaux : Éléments situés à droite de l’escalier dans le tableau périodique. Les non-métaux ont tendance à accepter des électrons.  Métalloïdes : Éléments situés de part et d’autre de l’escalier dans le tableau périodique.

8 La formation des liaisons ioniques (suite)
Les composés ioniques doivent avoir une charge nulle. Le nombres d’électron perdus par les atomes de métal sont égal au nombre d’électrons gagnés par les atomes du non-métal Exemples: voir page 54 du manuel

9 La formation des liaisons ioniques (suite)
Pour les composés ioniques contenant des métaux de transition on trouve le nombre d’électrons que ces métaux peuvent perdre dans le tableau périodique. Ex. Fer peut être Fe+3 ou Fe+2 (voir page fig du manuel)

10 La formation des liaisons covalentes
Liaison covalente: Force d’attraction entre des atomes , qui en résulte d’un partage d’électrons. Composé moléculaire: Composé chimique dont les parties sont maintenues ensembles par des liaisons covalentes. Ils sont formés seulement de non-métaux. Seulement les électrons célibataires participent à ses liaisons chimiques. Voir manuel fig. 2.8 page 56

11 La formation des liaisons covalentes (suite)
Les liaisons multiples quand il n’y a pas assez d’électrons de valences afin que deux atomes se partagent une paire d’électrons pour remplir leur couche de valence ex. CO2 (voir fig. 2.9 page 56 du manuel). Il peut y avoir des liaisons covalentes simples, doubles et triples.

12 La formation des liaisons covalentes (suite)
Liaison simple: liaison covalente qui résulte du partage d’une paire d’électrons par des atomes. Doublets libres Doublet liant

13 La formation des liaisons covalentes (suite)
Liaison double: liaison covalente qui résulte du partage de deux paires d’électrons par des atomes. Ex.

14 La formation des liaisons covalentes (suite)
Liaison triple: liaison covalente qui résulte du partage de trois paires d’électrons par des atomes. Ex. N2 Référence:

15 La formation des liaisons covalentes (suite)
Structure de Lewis: 1. Trace le diagramme de Lewis pour chaque atome. Arrange les électrons de telle sorte que la couche de valence de chaque atome est remplie. (voir page 57)

16 La formation des liaisons covalentes (suite)
Structure de Lewis: Pratiquons –nous. H2CO (formaldéhyde)

17 Les liaisons polyatomiques et la formation de liaisons p.58
Ion polyatomique: composé moléculaire formé de deux atomes ou plus qui a un surplus ou un manque d’électron. Il est donc chargé. Certains composés moléculaires ,comme les atomes non-métaux peuvent gagner des électrons afin de remplir des octets de tous leurs atomes ex. CO (ion carbonate) (fig. 2.13B page 58) Somme des électrons de valence: =22 é Cependant la structure fig. 2.13a contient 24 électrons de valence. Il a donc 2 électrons en surplus. C’est un ion polyatomique chargé négativement.

18 Les liaisons polyatomiques et la formation de liaisons p.58
Un ion polyatomique chargé négativement peuvent se lier à un ion chargé positivement pour former un composé ionique. Ex. carbonate de calcium (fig page 58) Il existe des ions polyatomiques chargé positivement. Le plus commun est l’ion ammonium (NH4 +): Ammoniac+ ion hydrogène Ion ammonium

19 Propriétés des composés ioniques et covalents.
Composé ionique Composé covalent état à la température de la pièce solide cristallin (sous forme de sel) solide, liquide ou gazeux point de fusion élevé faible conductivité électrique oui, à l’état liquide non solubilité dans l’eau en général, très soluble peu soluble dans l’eau

20 L’importance de l’électronégativité dans la formation des liaisons

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28 Observons maintenant des molécules:
Devoir: Répondre aux questions 1-12 et 14 de la page 63.