Programme

Physique-Chimie (Spé) — Constitution de la matière

Structure électronique et liaisons

Configuration, couches, liaison covalente, molécules

Résumé synthétiqueFiche en 5 sectionsQuiz de 11 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Toute la chimie de la matière tient dans un mot : les électrons. Autour du noyau, ils se rangent sur des couches ($\mathrm{K}$, $\mathrm{L}$, $\mathrm{M}$…), et seuls ceux de la couche externe — les électrons de valence — décident de la réactivité d'un atome. Le fil conducteur du chapitre est la règle de l'octet : chaque atome cherche à s'entourer de $8$ électrons (ou $2$ pour la couche $\mathrm{K}$, règle du duet) pour imiter la stabilité des gaz nobles. Pour y parvenir, les atomes partagent des électrons : c'est la liaison covalente, un doublet d'électrons mis en commun. Le modèle de Lewis dessine ces doublets — liants (traits) et non liants (paires de points) — et permet de prévoir, grâce à la théorie VSEPR (les doublets se repoussent), la géométrie des molécules : $\mathrm{CH_4}$ tétraédrique ($109{,}5^\circ$), $\mathrm{NH_3}$ pyramidale ($107^\circ$), $\mathrm{H_2O}$ coudée ($104{,}5^\circ$), $\mathrm{CO_2}$ linéaire ($180^\circ$). Enfin, quand deux atomes liés n'attirent pas les électrons de la même façon, la liaison devient polarisée ($\delta^+$ d'un côté, $\delta^-$ de l'autre) : c'est l'origine des propriétés de l'eau et de la chimie du vivant.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Structure électronique et liaisons, extraits du quiz de révision.

Combien de liaisons covalentes le carbone forme-t-il ?
Réponse :
$4$
Le carbone ($Z = 6$) a pour configuration $\mathrm{K}^2\mathrm{L}^4$ : $4$ électrons de valence, donc $4$ liaisons covalentes pour compléter son octet ($8 - 4 = 4$).
La règle de l'octet concerne :
Réponse :
La couche externe ($8$ électrons)
La règle de l'octet vise à obtenir $8$ électrons sur la couche externe (de valence), pour imiter la stabilité des gaz nobles.
Une liaison covalente correspond à :
Réponse :
Un partage de $2$ électrons
La liaison covalente est la mise en commun (partage) de $2$ électrons entre deux atomes, formant un doublet liant. Le transfert, lui, caractérise la liaison ionique.
Combien de liaisons covalentes l'oxygène forme-t-il ?
Réponse :
$2$
$\mathrm{O}$ ($Z = 8$) : $\mathrm{K}^2\mathrm{L}^6$, soit $6$ électrons de valence. Il lui en manque $2$ pour l'octet, d'où $2$ liaisons covalentes.