Valence = nombre d'électrons de valence ?

[Wenneguen]

Bonjour,

voilà une petite question sûrement très bête mais j'ose tout de même
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[Wenneguen]

Si vous pouviez me détailler un peu le cas du carbone ça serait chouette. Notamment, à la question : " On indique souvent que la valence du carbone est de 4. Qu'en pensez-vous en observant sa configuration électronique ? ", je trouve deux corrections que je trouve chacune plus incompréhensible que l'autre : " La valence du carbone est normalement de 2, mais atteint 4 par une promotion de valence dans les orbitales 2p. " ou encore " Pour obtenir la tétravalence, il faut envisager le passage par un état excité
obtenu par promotion d’un électron de la sous couche2sdans la sous couche 2p. "
J'ai cherché la définition de la valence mais j'en ai trouvé 3 différentes, et je ne sais pas ce que c'est une promotion de valence.

Merci pour votre aide !

[moco]

Le carbone contient 4 électrons de valence, dont deux électrons de type 2s, et deux électrons de type 2 p. Ces 4 électrons ne sont donc pas équivalents. les électrons 2p sont situés sur un niveau d'énergie plus élevé que les 2s. C'est donc plus facile d'arracher les électrons 2p que les 2s. D'autre part la disposition dans l'espace des électrons 2s est très différente de celle des électrons 2 p.
Mais quand on fait une molécule, les 4 électrons 2s et 2p du carbone deviennent absolument équivalents après qu'on ait fait avec eux des liaisons de covalence en utilisant 4 électrons provenant de 4 atomes voisins. Ils ont les mêmes propriétés géométriques, et ils ont la même énergie. Il faut fournir la même énergie pour arracher n'importe lequel d'entre eux de la molécule
Cette situation est paradoxale. La situation des 4 électrons dans l'atome ne ressemble pas à celle des mêmes 4 électrons incorporés dans 4 liaisons de covalence.
Pauling a expliqué cette situation en disant que, avant de former une molécule, les 2 électrons 2s et les 2 électrons 2p sont "promus" dans une sorte de niveau intermédiaire où les 4 deviennent identiques, le tout avant de former des liaisons. C'est le niveau hybride 2sp3. Mais c'est une idée de Pauling, et il existe des gens qui n'y croient pas. Seulement voilà. Pauling est un double Prix Nobel. Et comme il n'y a pas vraiment d'autres alternatives, on finit par le croire.

[Wenneguen]

D'accord merci, j'en conclus que le nombre d'électrons de valence n'est pas égal à la valence ? Dans ce cas, quelle est la définition de la valence et comment la déterminer, par exemple pourquoi " la valence du carbone est normalement de 2 " ?
Par ailleurs, il faut donc " connaître " (admettre ?) ce cas particulier de valence de 4 pour le carbone, sans pouvoir justifier cette différence par rapport à la valeur " normale " de 2 autrement que par des considérations qui semblent dépasser mon programme de chimie ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

On peut dire que la valence du carbone est normalement 2, si on considère que le Carbone non lié contient deux électrons 2p dont l'orbitale est dirigée dans une direction particulière. Ces deux électrons sont donc plus aptes à envisager de faire des liaisons avec un atome approchant. Les 2 électrons 2s du carbone ont une orbitale sphérique, sans orientation privilégiée. Ils sont donc moins aptes à faire des liaisons avec un autre atome approchant. Mais tout ceci est un peu une vision de l'esprit.