la molécule de dioxygène O2

Différence d’électronégativité:    3,5 - 3,5 = 0

Nature de la liaison:    0  <  0,4     donc liaison covalente pure

On peut écrire la formule de Lewis :

Définition

L’électronégativité, notion introduite en chimie par Linus Pauling (electronegativity), peut se définir comme suit:

L’électronégativité est une grandeur exprimée sous la forme d’un nombre compris entre 0,7 et 4,0.

L’électronégativité d’un atome est une mesure de son affinité pour les électrons dans une liaison chimique.

Electronégativité de quelques éléments

Elément

Electronégativité

N° de colonne du tableau périodique

Cs

K

Na

Ca

Mg

H

Al

C

N

O

Cl

F

0,79

0,82

0,9

1,0

1,3

2,2

1,6

2,5

3,0

3,5

3,0

4,0

1

1

1

2

2

1

3

4

5

6

7

7

On remarque que l’électronégativité varie en fonction de 2 paramètres:

Dans une colonne, plus l’électron périphérique se trouve sur une couche éloignée du noyau (qui est chargé positivement) , plus l’électronégativité est faible.

L’attraction exercée réciproquement l’une sur l’autre par deux particules chargées est inversement proportionnelle au carré des distances les séparant.

Exemple:   électronégativité        F  >  Cl  >  Br  >  I

Dans une période, on peut rattacher l’électronégativité à la loi de l’octet:

Rappel :

au début d’une période , un atome doit donner des électrons pour réaliser l’octet : son électronégativité est faible.

à la fin d’une période , un atome doit prendre des électrons pour réaliser l’octet : son électronégativité est forte.

1.

2.

•

•

Exemple:   électronégativité              F  >  O  >  N  >  H

Remarque :

Du point de vue de l’électronégativité, l’atome d’hydrogène est mal placé dans le tableau périodique: il est très différent des métaux alcalins et se rapproche plus des non-métaux.

Cette particularité explique, nous le verrons, le fait que l’hydrogène forme des liaisons covalentes avec le carbone et l’oxygène. Nous reverrons ça dans le cours de chimie organique.

A quoi sert l’électronégativité ?

L’électronégativité ou plutôt la différence d’électronégativité ∆E entre 2 atomes

permet de déterminer le type de liaison entre ces 2 atomes.

Dans le tableau suivant, on fait correspondre la différence d’électronégativité

entre 2 atomes liés avec le % de caractère ionique de leur liaison.

Si la différence d’électronégativité (∆E) entre 2 atomes est nulle ou très faible (<0,4), ils mettront leurs électrons en commun dans une liaison covalente.

•

Exemple: 

Si la différence d’électronégativité (∆E) entre 2 atomes est forte, l’atome le plus électronégatif “arrachera” les électrons et on aura affaire à une liaison ionique.

•

Exemple: 

le cristal de chlorure de sodium NaCl

Différence d’électronégativité:    3,0 - 0,9 = 2,1

Nature de la liaison:    2,1  >  1,7     donc liaison ionique

On peut écrire la formule de Lewis :

∆E > 1,7

Liaison ionique

∆E < 1,7

Liaison covalente

Si la différence d’électronégativité (∆E) entre 2 atomes correspond à un % de caractère ionique entre 4 et 50 %, l’atome le plus électronégatif exerce une attraction sur  les électrons de la liaison et on aura affaire à une liaison polarisée (ou liaison covalente à caractère ionique partiel). On note ces charges partielles ∂+ ( delta + ) et ∂- ( delta - )

•

Exemple: 

la molécule de chlorure d’hydrogène HCl

Différence d’électronégativité:    3,0  -  2,2 = 0,8

Nature de la liaison:    0,4  <  0,8  <  1,7        donc liaison polarisée                               

                                                                    (15% de caractère ionique)

On peut écrire la formule de Lewis :

Comment se représenter une telle molécule?

L’électronégativité dans la molécule d’eau

La différence d’électronégativité entre l’hydrogène H et l’oxygène O est de :

∆E  =  3,5  -  2,2  =  1,3

En reportant cette valeur dans le tableau

La liaison , bien que covalente , possède un caractère ionique de 34%.

Les électrons formant la liaison auront une plus grande probabilité de se trouver autour de l’élément le plus électronégatif (l’oxygène), ce qui entraîne un déplacement de la liaison vers celui-ci.

Nous voyons alors apparaître des charges partielles, négatives sur l’élément le plus électronégatif (ici: l’oxygène) et positives sur l’élément le moins électronégatif (ici: l’hydrogène). Ces charges partielles se notent ∂+  et  ∂-  ( ∂ = delta )

On dit que ces liaisons sont polarisées. La polarisation des molécules d’eau explique certains de ses comportements, comme sa capacité de solvater des ions, ou ses propriétés acido-basiques par exemple.

Prenons quelques éléments chimiques dans diverses colonnes du tableau périodique et comparons leur électronégativité.

électronégativité

symbole de l’élément

( H = hydrogène )

numéro atomique

0,7

4

l’électronégativité augmente

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résonance entre 2 formes limites