Chapitre 3

1
Les composés chimiques et les liaisons

• Chapitre 3

2
Quest-ce quune liaison?

• Liaison chimique Les forces qui attirent les
  atomes lun vers lautre dans un composé.
• Une liaison est causée par linteraction entre
  les électrons de valence.
• Les atomes peuvent soit transférer soit partager
  les électrons.

3
Liaison Ioniques

• Quand deux atomes transfèrent des électrons, un
  des deux perd ses électrons de valence et lautre
  les gagne.
• Une attraction s'exerce alors entre les deux
  atomes chargés, permettant la formation d'une
  molécule.
• Cette sorte de liaison se produit entre un métal
  et un non-métal.

4
Liaison Covalente ou moléculaire

• Les atomes peuvent aussi partager des électrons.
• Cette sorte de liaison se forme entre deux
  non-métaux.

5
Exercices

• Dessiner les liaisons ioniques ou covalentes
  suivantes
• NaBr
• HF
• CaCl2
• CN

6
Lélectronégativité

• Cest la capacité dattirer les électrons.
• Quand 2 atomes forment une liaison chacun attire
  les électrons de lautre atome.
• Quand 2 atomes ont des électronégativités très
  différentes, (F et K) latome qui a la plus
  faible ÉN perd un électron. K cède son électron
  de valence au Fluor, ainsi cest une liaison
  ionique.

7
Lélectronégativité

• Pour déterminer si une liaison est ionique ou
  covalente on peux calculer la différence en ÉN.
• KF K0,82 F3,98 ?ÉN 3,98-0,82 3,16
• HCl H2,20 Cl 3,16 ?ÉN3,16-2,20 0,96
• Lorsque la différence est supérieure à 1,7 la
  liaison est ionique si elle est inférieure à 1,7
  elle est covalente.

8
La Règle doctet

• Les atomes se lient afin dacquérir une
  configuration électronique semblable à celle dun
  gaz rare.
• Quand 2 atomes ou ions ont la même configuration
  électronique, on dit quils sont
  isoélectroniques.
• Cl- est isoélectroniques avec largon, car tous
  les deux ont 18 électrons et leur niveau
  dénergie périphérique est rempli.

9
Exercices

• P 74 Révision de la section
• 1, 2, 3, 4, 5
• P 84 Révision de la section
• 1, 2, 3, 4

10
Les Liaisons Covalentes Multiples

• Les atomes transfèrent quelquefois plus dun
  électron dans une liaison ionique.
• Dans une liaison covalente, ils ont parfois
  besoin de partager deux ou trois doublets
  délectrons.
• Considère lélément diatomique oxygène, chaque
  atome a besoin de 2 électrons pour acquérir un
  octet stable.
• Alors 2 atomes doxygène vont partager 2 doublets
  délectrons, pour former une liaison double.

11
Les Liaisons Covalentes Multiples

• Les liaisons double peuvent aussi former entre
  des éléments différents.
• Par exemple Carbone et oxygène pour former
  dioxyde de carbone.
• Carbone a besoin de 4, C , et oxygène a besoin
  de deux, Ö
• Donc deux oxygène se lient à un atome de carbone.

12
Les Liaisons Covalentes Multiples

• Quand les atomes partagent trois doublets
  délectrons, ils forment une liaison triple.
• Lazote diatomique contient une liaison triple.

13
Exercices

• Représente les liaisons à laide de structures de
  Lewis
• Un atome de carbone se lie à deux atomes de
  soufre.
• Une molécule contient un atome dhydrogène lié à
  un atome de carbone qui est lui-même lié à un
  atome dazote.
• Deux atomes de carbone et deux atomes dhydrogène
  se lient ensemble pour former une molécule.
  Chaque atome acquiert un niveau délectrons
  périphériques rempli.

14
Les forces intermoléculaires

• Les forces qui lient les atomes lun à lautre
  dans une molécule sont appelées des forces
  intramoléculaires.
• Ex. Les liaisons covalentes sont des forces
  intramoléculaires.
• Les forces qui lient les molécules lune à
  lautre sont appelées des forces
  intermoléculaires.

15
Les forces van der Waals

• Les forces dipôle-dipôle, les forces ion-dipôle,
  les forces de dispersion (London), et les
  liaisons dhydrogène.
• Ce type de liaison est une attraction électrique
  et gravitationnelle entre des molécules. Elles
  permettent dexpliquer certains phénomènes
  comme  ladhérence, le frottement, la diffusion,
  les propriétés de surface et la viscosité.

16
Les forces dipôle-dipôle

• À létat liquide, les molécules polaires
  (dipôles) sorientent de façon à ce que les
  extrémités positifs soient près des extrémités
  négatifs.

17
Les forces ion-dipôle

• Le chlorure de sodium et autres solides ioniques
  se dissoudent dans les solvants polaires tels que
  leau à cause de forces ion-dipôle.
• Cest une force entre un ion et une molécule
  polaire.

18
Les forces de dispersion (London)

• Les paires délectrons partagées des liaisons
  covalentes vibrent de façon constante.
• Les vibrations dans une molécule non-polaire
  causent des distributions inégales momentanées de
  la charge. (La molécule devient polaire pendant
  un instant)
• Au moment où une molécule devient polaire elle
  peut induire un dipôle dans une molécule voisine.
  

19
Liaisons dhydrogène

• Une liaison qui se forme entre un atome doxygène
  dune molécule et les atomes dhydrogène dune
  autre molécule. Les atomes dazote, fluor et
  doxygène permettent plus facilement les liaisons
  hydrogène. On les retrouve dans les processus
  biologiques comme dans la molécule dADN et
  leau.

20
Les liaisons métalliques

• Ce type de liaison se forme entre deux métaux.
  Les atomes libèrent leurs électrons pour quils
  soient mis en communs et partagés.
• Cette liaison est différente dune liaison
  covalente même si lon parle de partage
  délectrons.
• La principale différence est que les atomes ne
  possèdent pas assez délectrons de valences pour
  atteindre la stabilité dun octet en partageant
  les électrons.
• Dans un morceau de métal solide, les ions sont
  très ordonnés et la force qui lie les atomes de
  métal entre eux est la liaison métallique.

21
Nomenclature

• Composés binaires ioniques
• Ce sont les composés ioniques qui sont formés de
  deux éléments différents. Rappel les composés
  ioniques sont formés dun métal et dun
  non-métal.
• Comment les nomme-t-on?
•  
• Les anions se terminent en ure F- fluorure
• Cl- chlorure
• Br- bromure
• S2- sulfure
• exception O2- oxyde
•  
• Les cations ont le nom de lélément Na sodium
• Mg2 magnésium
•  
• Alors NaCl chlorure de sodium
• K2O oxyde de potassium
• CaBr2 bromure de calcium
•  

22
Composés binaires ioniques

• Comment écrit-on leurs formules?
•  
• Règles
• 1) les charges doivent sannuler pour faire un
  composé neutre, et dans certains cas, se
  simplifier
• 2) le cation () sécrit à la gauche, et lanion
  (-) à la droite
•  
• chlorure de magnésium Mg2 Cl- MgCl2
•  
• oxyde de calcium Ca2 O2- CaO
•   phosphure de baryum Ba2 P3- Ba3P2

23
les ions polyvalentes

• Les métaux de transition peuvent avoir plusieurs
  charges, et donc, on écrit la
• charge du cation en chiffres romains entre
  parenthèses.
•  
• Si un métal na quune seule charge, on ne
  lécrit pas entre parenthèses.
•  
• Fe2 fer (II) Cu cuivre (I)
•  
• Fe3 fer (III) Zn2 zinc
• Mn4 manganèse(IV) Ag argent
•  
• FeCl3 chlorure de fer (III) sulfure de cuivre
  (I) Cu2S
• FeO oxyde de fer (II) oxyde de plomb
  (IV) PbO2

24
Composés formés dions polyatomiques

• Ce sont des composés ioniques qui contiennent un
  ion
• formé de deux ou plusieurs éléments.
• sulfure dammonium NH4 S2- (NH4)2 S
•  
• carbonate de cuivre(II) CuCO3 Cu2
  CO32-
•  
• sulfate de sodium Na SO42- Na2SO4
  
•  
• nitrate de sodium Na NO3- NaNO3

25
Composés moléculaires binaires

• Ce sont les composés moléculaires (liaison
  covalente) qui sont formés de deux éléments
  différents.
• Rappel les composés moléculaires sont formés de
  deux non-métaux.
•  
• La formule sécrit en commençant par lélément
  situé le plus à gauche dans le tableau
  périodique.
• NO CO2 PCl5 SF6 H2O
• On nomme dabord lélément de droite avec la
  terminaison yde ou ure, et avec un
• préfixe qui indique le nombre datomes. On nomme
  ensuite lélément de gauche
• avec un préfixe qui indique le nombre datomes -
  sauf si cest un seul atome.
• Les préfixes sont mono (1), di (2), tri (3),
  tétra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), octa
  (8), nona (9), déca (10)
•  
• NO monoxyde dazote SF6 hexafluorure de soufre
• CO2 dioxyde de carbone H2O monoxyde de
  dihydrogène
• PCl5 pentachlorure de phosphore AsH3 trihydrure
  darsenic

26
Les équations chimiques

• Les substances qui participent à une réaction
  chimique sont appelées des réactifs.
• Les substances formées au cours dune réaction
  chimique portent le nom de produits.
• On se sert déquations chimiques pour exprimer ce
  qui se passe au cours dune réaction chimique.

27
Équation nominative

• On appelle les réactifs et les produits dune
  réaction chimique par leur nom.
• Sodium chlore ? chlorure de sodium
• Le signifie réagit avec et la flèche pour
  former

28
Exercices

• Décris chacune des réactions suivantes à laide
  dune équation nominative.
• A) Le calcium et le fluor réagissent pour former
  du fluorure de calcium.
• B) Le chlorure de baryum et le sulfate
  dhydrogène réagissent pour former du chlorure
  dhydrogène et du sulfate de baryum.

29
Les équations squelettes

• On utilise une formule chimique plutôt que le nom
  de la substance.
• Na(s) Cl2 (g) ? NaCl (s)
• Exercices
• Du zinc à létat solide réagit avec du chlore
  gazeux pour former du chlorure de zinc à létat
  solide.
• Du calcium à létat solide et de leau à létat
  liquide réagissent pour produire de lhydroxyde
  de calcium à létat solide et lhydrogène gazeux.
• Du baryum à létat solide réagit avec du soufre à
  létat solide pour produire du sulfure de baryum
  à létat solide.
• Du nitrate de plomb(II) en solution aqueuse
  réagit avec du magnésium à létat solide pour
  former du nitrate de magnésium en solution
  aqueuse et du plomb à létat solide.

30
La loi de la conservation de la masse

• Dans toute réaction chimique, la masse des
  produits est toujours égale à la masse totale des
  réactifs.
• La matière ne peut être ni détruite ni créée.

31
Les équations chimiques équilibrées

• Une équation chimique équilibrée respecte la loi
  de la conservation de la masse.
• Pour équilibrer une équation, on peut commencer
  par ajouter des nombres devant les formules
  chimiques appropriées.
• Ces nombres sappellent les coefficients.

32
Les Étapes à Suivre

1. Écris léquation squelette.
2. Commence par équilibrer les atomes les plus
   nombreux dun côté ou de lautre de léquation.
   Réserve lhydrogène, loxygène et tout autre
   élément pour plus tard.
3. Équilibre les ions polyatomiques qui se
   retrouvent des deux côtés de léquation.
4. Équilibre ensuite les atomes dhydrogène ou
   doxygène.
5. Équilibre tout autre élément qui nest pas
   combiné à un autre.
6. Vérifie ta réponse!!!!!!!!!!!!!!!!!

33
Exercices

• P 118
• 1 à 5

34
La classification des réactions chimiques

• Les Réactions de synthèse
• Deux ou plusieurs éléments ou composés se
  combinent pour former une nouvelle substance.
• A B ? AB
• Les Réactions de décomposition
• Un composé se sépare en ses divers éléments ou en
  dautres composés.
• AB? A B
• Les réactions de combustion
• Une réaction entre un composé ou un élément et de
  loxygène. Elle entraîne la formation des oxydes
  les plus courants des éléments présents dans le
  composé.
• CH4 2O2 ? CO2 2H2O

35
La classification des réactions chimiques

• Les réactions de déplacement simple
• Un élément dun composé est déplacé par un autre
  élément.
• A BC ? B AC
• Les réactions de déplacement double
• Ou réaction de double remplacement
• Il y a échange de cations entre deux composés
  ioniques, généralement en solution aqueuse.
• AB CD ? AC BD

36
Énergie dans les réactions chimiques

• Les réactions qui dégagent de lénergie
  sappellent des réactions exothermique.
• Respiration cellulaire
• C6H12O6 6O2 ?6CO2 énergie 6H2O
• Les réactions qui absorbent de lénergie
  sappellent des réactions endothermique.
• Photosynthèse
• 6CO2 6H2O énergie? C6H12O6 6O2..

37
Précipité

• Un précipité est un solide qui se sépare dune
  solution à la suite dune réaction chimique.
• Un grand nombre de réactions de déplacement
  double entraînent la formation dun précipité.
• BaCl2(aq) K2SO4(aq) ? BaSO4(s) 2KCl(aq)
• Les ions Ba2 et Cl- combine avec K et SO42-,
  les ions Ba2 entrent en contact avec des ions
  SO42-, mais sulfate de baryum est insoluble et le
  produit sépare de la solution sous une forme
  solide. Les ions K et Cl- entrent en contact
  mais étant soluble ils restent dans la solution.

38
Révision de la section

• P 140, 141 1, 2, 3, 4, 6