Réactions des ions entre eux et formule du nitrate

[invite55f71a17]

Bonjour,

Je commence tout juste à étudier la chimie et j'éprouve quelques difficultés. J'espère qu'une personne voudra bien m'apporter son aide.
J'ai appris que les atomes cherchent à "obtenir la stabilité" en acquérant la structure des gaz nobles. Pour cela ils peuvent réaliser des lisons ioniques et des liaisons covalentes.
Mais qu'est-ce que "nitrate"? NO₃-?
S'agit-il de liaisons ioniques ou covalentes? Le "-" concerne l'ensemble ou seulement les ions oxygène?
Je ne parviens vraiment pas à comprendre.
En cas de liaisons covalentes l'atome d'azote obtiendrait 8 électrons sur sa couche de valence, il serait donc stable, mais les 3 atomes d'oxygène s'éloigneraient de la stabilité et ils deviendraient des cations et non pas des anions.

Dans un exercice j'ai également vu que les ions Ag+ réagissent avec les ions Cl- Br- et I- pour donner de l'AgCL ; AgBR ; AGI
Qu'est-ce que cela signifie? Il y a formation de liaisons covalentes? Et pourquoi est-ce que ces ions réagissent entre eux? Ils ont déjà atteint la stabilité en devenant ions, non?

Je suis totalement perdu. J'espère que vous parviendrez à comprendre où je bute, ce n'est pas évident à expliquer.

Merci d'avance!
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[Sethy]

L'ion nitrate est déjà complexe et cela n'aide pas à la compréhension.

Imagine un triangle, avec au sommet les 3 Oxygène, et au centre l'Azote. Pour commencer l'Azote qui a 5 électrons en donne 2 à 2 Oxygène. Ceux-ci adoptent donc la configuration du Neon. Le 3ème Oxygène va prendre le dernier électron à l'Azote, qui du coup adopte la configuration de l'Hélium (c'est une vue de l'esprit). Mais il y a encore un problème, le 3ème Oxygène n'a que 7 électrons dans cette configuration, du coup il va en prendre encore un à un autre élément. Par exemple à du Na. Cela donnera du Na+ (configuration du Néon) et une charge négative va apparaitre sur le Nitrate, d'où NO3-.

[invite55f71a17]

Merci beaucoup! En effet, cet ion est très complexe pour mon niveau.
Je pensais que l'atome d'azote cherchait toujours à gagner 3 électrons car il est plus proche de la structure du néon que de l'hélium. Et l'azote forme alors 5 liaisons au total? Je n'ai pas encore appris grand chose, mais du peu que j'ai vu, j'ai lu que l'azote ne pouvait former que trois liaisons.
En tout cas d'accord, la charge négative concerne donc bien l'ensemble.

Pour l'ion H30+ c'est alors le même principe? Mais un atome d'oxygène ne peut pas directement se lier à trois atomes d'hydrogène, si?

[invite54bae266]

A ton niveau, on a dû te dire qu'un proton ne se ballade pas seul et qu'en milieu aqueux il est hydraté par une molécule d'eau et que H₂O + H⁺ = H₃O⁺ (pour l'équilibre). Certains disent que le complexe est plutôt du genre 4 H₂O + H⁺ = H₉O₄⁺ mais peu importe.

L'oxygène est bien stable après que ses 2 électrons célibataires se soient liés avec l'électron célibataire de 2 atomes d'hydrogène. Mais il lui reste toujours 2 doublets non-liants (paires de 2 électrons). Un H⁺ est un H qui a perdu un électron. Il a un trou en quelque sorte. L'oxygène peut partager un de ses doublet de sorte qu'il garde un des électrons qui le compose et qu'il donne l'autre à l'hydrogène. Comme maintenant il manque 1 électron sur l'oxygène (par rapport à l'atome initial) il a 1 charge +. Tu verras peut-être plus tard que les possibilités sont encore plus vastes mais ne t'occupes même pas de ce genre de choses pour le moment. Tu n'es pas près d'être interrogé(e) dessus.

De même, l'azote, qui possède 1 doublet-non liant, peu former NH4+, par exemple. L'ion nitrate est plus compliqué. Mais retient qu'il faut satisfaire la règle de l'octet ! Un azote qui fait 4 liaisons a 4x2=8 électrons de valence et un azote qui fait 3 liaisons et qui garde 1 doublet non-liant possède aussi 3x2+2=8 électrons. Tout va bien.

Par contre, pour des raisons qui dépassent ton niveau, l'azote ne peut pas faire 5 liaisons. Ni O ou F. Par contre, P peut le faire, S peut aller jusqu'à 6 et I jusqu'à 7. Mais tu n'as pas à le savoir encore. Ton prof te le diras si tu en as besoin.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sethy]

Oui, il le peut. Une très faible partie de l'eau pure se retrouve sous forme de H3O+ et d'OH-.

[invite55f71a17]

Je vois que ce que j'apprends n'est pas toujours très exacte mais la réalité est encore bien trop compliquée pour moi.

Cette année je vais entrer en licence de sciences de la vie et je viens du domaine littéraire. J'essaye donc de rapidement acquérir les bases pour ne pas être perdu, mais il ne faut pas que je saute d'étapes.

Si vous connaissez un bon moyen d'étudier la chimie sur internet, à partir du début, je suis preneur!

En tout cas, merci beaucoup pour vos réponses.

[invite54bae266]

Faut dire que j'ai pas mal développé. Je ne voulais pas rester trop imprécis pour me faire corriger après. Mais comme dit, à ton niveau, seule la règle de l'octet compte. Même H3O+ respecte la règle de l'octet.

Si tu veux une manière pratique de trouver le schéma de Lewis pour une molécule, cherche d'abord le nombre N de doublets à placer (liaisons et doublets non-liants). Tu peux le trouver par :

N = (somme des électrons de valence de tous les atomes de la molécule + nombre de charges négatives - nombre de charges positives ) / 2

Ensuite, tu répartis ces doublets, ni plus ni plus, entre tous les atomes, en faisant attention à ce que chaque atome respecte la règle de l'octet.

Par exemple, pour H3O+ :

N = (3x1 + 1x6 - 1) / 2 = 4 doublets à répartir.

On sait qu'il en faut un pour chaque liaison donc 3 sont impliqués dans les liaisons O-H et le 4ème est placé sur l'oxygène pour qu'il respecte la règle de l'octet. Comme l'oxygène atomique possède 6 électrons "sur lui" et qu'il n'en a plus que 5, il porte une charge +. Et tout est bon.

PS : SI tu veux tout reprendre pour être au niveau, prends les bouquins de lycée avec toutes les leçon et des exercices (ou ceux que tu trouveras sur internet). C'est la période de la rentrée alors tu en trouveras peut-être plus facilement.

[invite55f71a17]

Je n'ai pas encore vraiment vu les doublets non liants.

Mais donc la molécule H₃O+ à une base identique à H₂O, deux atomes d'hydrogènes formant chacun une liaison covalente avec un atome d'oxygène.
Et ensuite l'atome d'oxygène forme une liaison ionique avec un troisième atome d'hydrogène en lui donnant un électron? Un électron de l'un de ses doublets non liants? (puis ensuite il en reprend un à un autre élément?)
Mais pourquoi est-ce que ça se passe? Puisque avec la forme H₂O les règles du duet et de l'octet sont déjà respectées.

[invite54bae266]

Si tu as déjà vu le schéma de Lewis de l'eau tu devrais donc avoir vu ce qu'est un doublet non-liant (comme en français : une paire de 2 électrons qui n'est pas impliquée dans une liaison comme il en reste sur le O).

Une liaison ionique est une liaison électrostatique. Elle est assurée par l'attraction de 2 charges opposées et n'implique pas de mise en commun d'électrons. Na+ et Cl- forme une liaison ionique. H2O et H+ n'en forme pas. C'est une liaison qu'on appelle "liaison dative" pour être exact.

Pour former H3O+, L'oxygène partage 1 électron sur les 2 d'1 de ses doublets non-liants. Il en résulte qu'il ne lui en reste plus que 2-1=1 électron de ce doublet. Et il ne va pas en chercher un autre ! Même sous forme H3O+ tous les atomes respectent la règle du duet ou de l'octet, pourquoi se passerait-il encore autre chose ?

[invite55f71a17]

Je pensais avoir vu ce qu'était un doublet non-liant, mais là ce que je ne comprend plus c'est qu'ils réalisent tout de même des liaisons.

Ce que je ne saisis pas c'est la nature du "partage" entre l'électron du doublet non-liant de l'oxygène et le troisième atome d'hydrogène.
Ce n'est ni une liaison covalente, ni une liaison ionique?

[moco]

Apparemment, tu ne comprends pas la nature de la liaison entre O et le troisième H dans H₃O⁺. Peut-être que tu comprendras mieux si je présentes le tout un peu différemment.
Tu sais j'espère que l'atome d'oxygène de H₂O est entouré de deux doublets liants dirigés vers H (deux liaisons de covalence), et de deux doublets non liants siutés à la périphérie du seul atome d'oxygène. Imagine qu'un ion H⁺ approche. Il pourrait très bien arracher un des électrons qui fait partie de l'un des doublets non liants de O, puisque ces doublets ne servent à rien. Ceci fait, il devient un atome H neutre. Et l'atome d'oxygène ainsi amputé devient chargé plus puisqu'il a perdu un électron. Mais cet atome O⁺ a encore un électron célibataire sur sa couche extérieure. Les deux atomes ainsi modifiés (H et l'oxygène chargé plus) ont chacun un électron célibataire qui peuvent très facilement reformer une liaison covalence entre O et le dit atome H. C'est ainsi que se forme la 3ème liaison covalence entre H et O chargé plus. On obtient l'ion complexe H₃O⁺
Tu saisis ?