Au programme de ce chapitre
- I. La liaison covalente
- II. Dessiner la formule de Lewis d'une molécule
- III. La liaison covalente de coordination
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une liaison covalente est la mise en commun de deux électrons (un doublet liant) entre deux atomes, en général deux non-métaux. Chaque atome apporte un électron célibataire. Le doublet partagé compte pour les deux atomes dans la règle de l'octet.
Deux atomes peuvent partager un, deux ou trois doublets : liaison simple (H–H), double (O=O) ou triple (N≡N). Les doublets qui ne participent pas à une liaison sont des doublets non liants (ou libres).
Deux atomes peuvent partager un, deux ou trois doublets : liaison simple (H–H), double (O=O) ou triple (N≡N). Les doublets qui ne participent pas à une liaison sont des doublets non liants (ou libres).
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Un exemple corrigé
Formules de Lewis de molécules courantes Dans cette page, un doublet non liant est noté par un trait vertical | ou par « 2 doublets non liants ».
- H2 : H–H.
- Cl2 : Cl–Cl, chaque atome de chlore portant 3 doublets non liants.
- H2O : H–O–H, l'oxygène porte 2 doublets non liants.
- NH3 : trois liaisons N–H, l'azote porte 1 doublet non liant.
- CH4 : quatre liaisons C–H, aucun doublet non liant.
- CO2 : O=C=O, chaque oxygène porte 2 doublets non liants.
- N2 : |N≡N|, une triple liaison et un doublet non liant sur chaque azote.
Lexique
- liaison covalente
- mise en commun d'une paire d'électrons entre deux atomes
- doublet liant
- paire d'électrons partagée entre deux atomes
- doublet non liant
- paire d'électrons de valence qui appartient à un seul atome
- liaison de coordination
- liaison covalente dont les deux électrons viennent du même atome
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — oublier de diviser par 2. Si tu additionnes 24 électrons de valence et que tu places 24 doublets, tu dessines deux fois trop d'électrons. Divise toujours le total par 2 pour obtenir le nombre de doublets.
Piège — oublier la charge d'un ion. L'ion OH− a 6 + 1 + 1 = 8 électrons, pas 7. Pour un anion, ajoute un électron par charge ; pour un cation, retranches-en un par charge.
Attention Chaque trait entre deux atomes représente deux électrons, pas un. Une erreur fréquente consiste à compter les traits comme des électrons et à « dépasser » l'octet. Vérifie toujours : nombre de doublets dessinés = nombre total d'électrons de valence ÷ 2.
L'astuce du prof
Astuce. Compte le total de doublets avant de dessiner, puis recompte à la fin : un trait ou un doublet non liant vaut un doublet, une liaison double en vaut deux. Si le compte ne tombe pas juste, il manque quelque chose ou il y a un doublet en trop.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Le sulfure d'hydrogène
Dessine (en décrivant les liaisons et les doublets non liants) la formule de Lewis de H2S (S : 6 électrons de valence).
Voir la correction
Le décompte donne 2 × 1 + 6 = 8 électrons de valence, soit 4 doublets à placer. Le soufre est au centre, lié à chaque H par une liaison simple (2 doublets). Les 2 doublets restants sont non liants et se placent sur le soufre. Résultat : H–S–H avec 2 doublets non liants sur S ; le soufre a bien 4 + 4 = 8 électrons autour de lui.
Exercice 2 — L'éthène
Établis la formule de Lewis de l'éthène C2H4, le gaz que les fruits mûrs dégagent. Indique le nombre de doublets non liants.
Voir la correction
Total : 2 × 4 + 4 × 1 = 12 électrons, donc 6 doublets. Chaque carbone est lié à deux H. Avec seulement une liaison simple C–C, chaque carbone n'aurait que 3 liaisons : il faut une liaison double C=C. Décompte : 4 liaisons C–H + 2 doublets de la liaison C=C = 6 doublets. Il n'y a donc aucun doublet non liant, et chaque carbone a bien quatre liaisons.