Questions sur les atomes, ions, molécules et liaisons

[invite4388ea5b]

Bonjour à tous,
Je suis actuellement en train de revoir ma chimie en ce moment et ça m'a notamment permis de mieux comprendre tout ce qui tournait autour de l'atome. Mais malgré le fait que j'ai bien avancé, il me reste encore quelques questions sur tout ça :

-Tout d'abord le principe de liaison ionique... De ce que j'ai compris, cette liaison a lieu entre 2 ions (un cation et un anion possédant des charges opposées). Mais dans les explications que j'ai eu, on nous montrait aussi qu'un transfert d'électrons se faisait d'un atome à un autre (formant donc 2 ions). Ma question est donc : "Quand on nous disait au collège qu'un atome pouvait perdre un électron, c'est en fait par le biais de ces "vols" d'électrons (qui induisent par la suite une liaison ionique) ? Les ions se formeraient donc uniquement si 2 atomes ayant une electronégativité suffisamment différente de rencontrent ?"

-De plus, j'ai essayé de chercher des especes
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[Deedee81]

Salut,

-Tout d'abord le principe de liaison ionique... De ce que j'ai compris, cette liaison a lieu entre 2 ions (un cation et un anion possédant des charges opposées). Mais dans les explications que j'ai eu, on nous montrait aussi qu'un transfert d'électrons se faisait d'un atome à un autre (formant donc 2 ions). Ma question est donc : "Quand on nous disait au collège qu'un atome pouvait perdre un électron, c'est en fait par le biais de ces "vols" d'électrons (qui induisent par la suite une liaison ionique) ? Les ions se formeraient donc uniquement si 2 atomes ayant une electronégativité suffisamment différente de rencontrent ?"

Il est bien entendu possible d'ioniser des atomes ou des molécules sans former une liaison chimique. Mais dans une réaction chimique, il y a soit réarrangement d'ions déjà existant dans une liaison moléculaire soit déplacement des électrons (car électronégativité suffisamment différentes) et formation de la liaison ionique.

Notons qu'il y a un continuum entre les liaisons covalentes polaires et les liaisons ioniques. Nos amis chimistes nous préciserons s'il y a un seuil conventionnel entre les deux.

Je n'ai pas compris ta question sur les espèces.

[invite4388ea5b]

Visiblement mon message a été coupé... La suite du message donc (mes autres questions) :

- J'ai cherché des espèces ioniques contenant de l'hydrogène, sans succès, cela est due à une particularité de cet atome ? (J'ai regardé mon tableau périodique et j'en ai déduis que c'était à cause de son electronegativité trop importante j'imagine)

-Un composé ionique aura toujours la forme d'un cristal .J'avais cru comprendre que les ions s'arrangeaient dans une configuration cristalline, comme le sel, mais est-ce une règle générale ?

-Enfin, question plus générale, vu comme les atomes cherchent à avoir une couche de valence complète, la plupart des espèces (hormis les gaz nobles) qui nous entoure sont des ions et des molécules ?

Pour revenir à ta réponse : donc les atomes sont capables de simplement "expulser"/"attraper" un électron pour saturer leur couche de valence ? Et donc des électrons se promènent un peu partout si ce que je dis et juste ?

PS : Par rapport au continuum dont tu parles (si j'ai bien compris de quoi tu parles), une liaison ionique a lieu lorsque la différence d'électronégativité est Supérieure à 1,7.

[Opabinia]

Bonjour,

Tes questions appellent des réponses un peu longues.

J'ai cherché des espèces ioniques contenant de l'hydrogène, sans succès, cela est dû à une particularité de cet atome ?

La singularité du cation hydrogène (H⁺) tient à l'absence de nuage électronique, qui le réduit à un noyau quasi-ponctuel de rayon ~ 10^-15m, très inférieur à celui des atomes et des autres ions (~ 10^-10m).
Le proton isolé ne peut subsister dans les conditions ordinaires, en présence d'autres espèces chimiques; il déforme immédiatement des nuages électroniques négatifs et les attire à lui, ce qui conduit à un partage d'électrons, donc à l'établissement d'une liaison covalente.
Les liquides tels que l'eau, l'éthanol, le fluorure d'hydrogène ou l'acide sulfurique, qui donnent lieu à des équilibres d'autoprotolyse, contiennent les cations polyatomiques H₃O⁺ , C₂H₅OH₂⁺, H₂F⁺ , H₃SO₄⁺ .

L'anion hydrure (H^-) iso-électronique de l'hélium est par contre présent dans des combinaisons avec les métaux très réducteurs des colonnes (I) et (II): par exemple NaH (Na⁺, H^-), KH (K⁺, H^-), CaH₂ (Ca²⁺, 2 H^-) .

.Un composé ionique aura toujours la forme d'un cristal .J'avais cru comprendre que les ions s'arrangeaient dans une configuration cristalline, comme le sel, mais est-ce une règle générale ?

Des molécules très polaires telles que (KF) ou (NaCl) sont identifiées et connues en phase vapeur à température élevée. Mais lors du refroidissement elles forment des empilements tridimensionnels stables, dans lesquels les ions de charges opposées viennent en contact mutuel; la stabilité de l'édifice est assurée par les forces électrostatiques qui unissent tous les ions présents.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4388ea5b]

Le proton isolé ne peut subsister dans les conditions ordinaires, en présence d'autres espèces chimiques; il déforme immédiatement des nuages électroniques négatifs et les attire à lui, ce qui conduit à un partage d'électrons, donc à l'établissement d'une liaison covalente.

Mais comme l'ion H+ n'a aucun électron, il va "partager" 2 électrons qui ne sont pas à lui ? Et du coup la charge positive se retrouve sur l'autre ion (l'oxygène pour l'exemple de l'ion hydronium) ?

Mais lors du refroidissement elles forment des empilements tridimensionnels stables, dans lesquels les ions de charges opposées viennent en contact mutuel; la stabilité de l'édifice est assurée par les forces électrostatiques qui unissent tous les ions présents.

C'est de cet arrangement là dont il est question ?

Merci des réponses ça m'a vraiment permis d'éclaircir pas mal de choses !

[Opabinia]

Mais comme l'ion H+ n'a aucun électron, il va "partager" 2 électrons qui ne sont pas à lui ? Et du coup la charge positive se retrouve sur l'autre ion (l'oxygène pour l'exemple de l'ion hydronium) ?

Tout à fait: c'est ce qu'on appelle la charge formelle (je ne peux pas faire de schéma, à mon grand regret).
Et préciser d'où viennent les électrons n'a aucune importance; dans la série iso-électronique

BH₄^- , CH₄ , NH₄⁺

l'atome central est entouré de 4 paires de liaison, orientées dans les 4 directions d'un tétraèdre régulier; par raison de symétrie, c'est aussi le porteur de charge (lorsque celle-ci existe).

C'est de cet arrangement là dont il est question ?

Oui. Dans ce réseau de type (NaCl), il n'y a plus de paires d'ions individualisées; chaque ion se retrouve à égale distance de 6 ions antagonistes.

[invite4388ea5b]

OK je vois bien mieux tout ça maintenant, merci d'avoir pris le temps de répondre à mes (nombreuses) questions et bonne soirée à vous !