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LIAISONS CHIMIQUES Liaison et classification

Le problème de la nature de la liaison chimique s'est posé dès que fut entrevue la structure discontinue de la matière. Depuis l'Antiquité, chaque époque s'y est intéressée, proposant des solutions adaptées à ses connaissances. Démocrite munissait les particules de petits crochets afin de leur permettre de se lier entre elles. Le Moyen Âge, abandonnant une description aussi simpliste, introduisit la notion d'affinité, simple transposition des sentiments humains sans grand rapport avec la réalité.

Il fallut attendre la fin du xviiie siècle pour que soit tentée la première ébauche de théorie physique avec Laplace, qui essaya d'utiliser les lois de la gravitation récemment mises en évidence. La découverte de l'électrolyse (H. Davy, 1806) amena à identifier l'affinité entre les particules à une attraction entre charges électriques. J. J. Berzelius (1812) pensait que les atomes possédaient deux pôles électriques de signes opposés, expliquant ainsi la possibilité d'associations par interaction électrostatique. Cependant, à cette théorie s'opposa bientôt celle de J.-B. Dumas (1834), qui, au contraire, considérait que la molécule formait un tout, les atomes ayant perdu toute individualité dans celle-ci ; de là vint la notion de radicaux susceptibles de s'échanger au cours des réactions. La théorie de Dumas s'appliquait essentiellement aux composés organiques, non électrolysables, alors que celle de Berzelius, qui connut un regain de faveur à la suite des travaux de S. Arrhenius sur la dissociation des molécules en ions, paraissait mieux s'adapter aux composés minéraux. A. G. Werner (1892) découvrit la possibilité pour des ions de s'associer entre eux et de former de véritables molécules au sens de Dumas. De cet ensemble de faits assez confus résulta finalement l'idée de l'existence de plusieurs modes de liaisons totalement différents.

Lorsque la structure de l'atome fut élucidée, peu après 1900, le retour aux théories électriques s'imposait. Il était désormais hors de doute que les liaisons entre les atomes étaient assurées par l'intermédiaire des éle […]

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Pour citer cet article

André JULG, « LIAISONS CHIMIQUES - Liaison et classification  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/liaisons-chimiques-liaison-et-classification/

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LIAISONS CHIMIQUES - Liaison hydrogène

Écrit par :  André JULG

Les propriétés chimiques des composés possédant des groupements OH mettent en évidence l'existence d'associations entre les molécules par l'intermédiaire de ces groupements. L'énergie de ces associations est en général beaucoup plus faible que les énergies rencontrées pour les liaisons entre les divers atomes dans les molécules, si bien que les de… Lire la suite
LIAISONS CHIMIQUES - Liaisons biochimiques faibles

Écrit par :  Antoine DANCHIN

La biologie a vu s'effacer depuis le début de ce siècle ce qui la séparait de la physique du fait que l'on s'est accordé à reconnaître qu'une modélisation en termes physico-chimiques pourrait, sans doute, expliquer les architectures et les processus qui caractérisent le vivant. Et plus particulièrement, c'est à la fin du premier quart du siècle qu… Lire la suite
ACIDES & BASES

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ADSORPTION

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Dans le chapitre "Chimisorption"  : …  En *chimisorption, les liaisons dans les molécules sont profondément modifiées par suite de la formation de liaisons chimiques avec l'adsorbant. L'objectif des recherches concerne principalement la description des espèces adsorbées et l'étude de leur stabilité, en relation avec leur rôle essentiel d'intermédiaires dans les réactions catalysées par… Lire la suite
AMINO-ACIDES ou ACIDES AMINÉS

Écrit par :  Pierre KAMOUN

…  entre eux, ou avec les éléments du milieu où ils se trouvent en solution, différents types de *liaisons fortes ou faibles, c'est-à-dire difficilement ou facilement rompues. Parmi les propriétés communes, l'une est fondamentale : la fonction acide d'un acide aminé peut réagir (dans certaines conditions) avec l'amine d'un autre… Lire la suite
ANTIMOINE

Écrit par :  Jean PERROTEY Universalis

Dans le chapitre "Cortège électronique. Modes de liaison"  : …  n'existe pas, mais Sb3+ est connu, ce qui n'est pas le cas de son homologue arsénié.* Comme dans le cas de l'arsenic, deux principaux modes de liaison sont possibles pour les composés trivalents, avec comme conséquence des propriétés structurales différentes. S'il n'y a pas hybridation des orbitales, les liaisons sont assurées par… Lire la suite
AROMATICITÉ

Écrit par :  André JULG

Dans le chapitre "Structure électronique des molécules aromatiques"  : …  quelques résultats généraux obtenus par la mécanique ondulatoire dans l'interprétation de la *liaison chimique. Dans un atome, les électrons ne peuvent avoir une énergie arbitraire, mais se placent au contraire sur des niveaux atomiques auxquels correspondent des énergies et des fonctions d'onde d'espace, appelées orbitales atomiquesLire la suite
ARSENIC

Écrit par :  Jean PERROTEY

Dans le chapitre "Cortège électronique, modes de liaison"  : …  4s et trois électrons non appariés, chacun sur une orbitale 4p (cf. tableau). Ce* cortège électronique offre plusieurs possibilités théoriques de liaison avec d'autres atomes, ce qui implique des propriétés structurales différentes. Il faut remarquer que, même dans les arséniures alcalins comme Na3As, l'ion As3-Lire la suite
ATOME

Écrit par :  José LEITE LOPES

Dans le chapitre "Atomes et forces atomiques"  : …  un autre type de forces agit entre les deux systèmes : ce sont les forces de *liaison chimique. La liaison chimique homopolaire est déterminée par une paire d'électrons tels que chacun de ces corpuscules peut être regardé comme appartenant aux deux systèmes ; si l'énergie du système formé est plus petite que la somme des… Lire la suite
CARBONE

Écrit par :  Jean AMIELHenry BRUSSET

Dans le chapitre "Étude des liaisons"  : …  La* molécule C ≡ O pourrait se lier au métal M soit à l'aide du doublet électronique libre sur le carbone (moins électronégatif que l'oxygène), soit à l'aide des électrons π de la triple liaison ; le fait que les trois atomes M, C et O soient alignés se prononce en faveur de la première hypothèse. On a admis, comme première approximation, l'… Lire la suite
CATALYSE - Catalyse homogène

Écrit par :  Igor TKATCHENKO

Dans le chapitre "Réactions de catalyse de coordination"  : …  Wacker de synthèse de l'éthanal. La catalyse de coordination excelle dans la formation sélective de *liaisons carbone-carbone et carbone-hydrogène. Elle a également rencontré quelques succès pour les réactions de formation de liaisons carbone-oxygène, mais des méthodes générales de formation d'autres liaisons, par exemple carbone-azote, font encore… Lire la suite
CHIMIE THÉORIQUE

Écrit par :  Lionel SALEMFrançois VOLATRON

Dans le chapitre "La méthode des liaisons de valence"  : …  *L'idée de la méthode des liaisons de valence est que la meilleure fonction d'onde pour une molécule est celle qui superpose les fonctions partielles, correspondant chacune à un mode satisfaisant de liaison pour la molécule. Ainsi, pour la molécule d'hydrogène H2, le chimiste peut intuitivement envisager deux modes possibles de liaison… Lire la suite
COLLAGE, physique

Écrit par :  Jacques COGNARD

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COLORANTS

Écrit par :  Daniel FUES

Dans le chapitre "Classification des colorants"  : …  des chromophores ont en commun la présence au sein de l'édifice moléculaire d'une suite de doubles *liaisons conjuguées, parmi lesquelles figurent le plus souvent des noyaux aromatiques ou pseudo-aromatiques. Les auxochromes, quant à eux, sont des groupements ionisables de types NH2, OH, COOH, SO3H. Ils permettent d'assurer la… Lire la suite
CONFORMATIONS, chimie

Écrit par :  Jacques GORÉ

…  que des systèmes comprenant un ou plusieurs cycles, plusieurs impératifs doivent être satisfaits : *les longueurs des liaisons et les angles que font ces liaisons entre elles sont, en effet, immuables et ne dépendent nullement des conditions, en particulier de température et de polarité, dans lesquelles la molécule se trouve. Cette même molécule… Lire la suite
COORDINATION (chimie) - Chimie de coordination

Écrit par :  René POILBLANC

Dans le chapitre "Les métaux carbonyles"  : …  M-C-O sont linéaires et les métaux carbonyles possèdent donc une structure très symétrique. La* stabilité des métaux carbonyles tient à la nature multiple de la liaison M-C-O. La figure représente les recouvrements qui permettent l'établissement, d'une part de la liaison σ donneur-accepteur, carbone → métal, et d'autre part de la liaison π… Lire la suite
COORDINATION (chimie) - Composés de coordination

Écrit par :  Jean AMIELJean-Pierre SCHARFF

Dans le chapitre "Théorie électronique"  : …  par Sidgwick consiste à considérer, dans le cas d'un complexe octaédrique, l'établissement de six *liaisons datives entre le cation métallique central jouant le rôle d'accepteur d'électrons, c'est-à-dire d'acide de Lewis, et six doublets électroniques de ligand(s) jouant un rôle de donneur d'électrons, c'est-à-dire de base de Lewis. Les liaisons… Lire la suite
COTTON FRANK ALBERT (1930-2007)

Écrit par :  Pierre LASZLO

…  à son actif la découverte, à partir de 1963, d'assemblages de paires d'atomes métalliques par des *liaisons multiples, doubles, triples ou même quadruples (rhénium-rhénium), affectant la moitié du tableau périodique des éléments. Sa carrière s'épanouit tôt, dès son doctorat à Harvard. Il y étudia, sous la supervision de Geoffrey Wilkinson (1921-… Lire la suite
CRISTAUX

Écrit par :  Marc AUDIERMichel DUNEAU

Dans le chapitre "Les principales structures cristallines"  : …  d'un corps solide, d'où sa stabilité et sa pérennité. Selon les matériaux, les interactions entre les atomes sont de trois types : les *liaisons métalliques (spécifiques des métaux purs et de leurs alliages), les liaisons ioniques (cas du sel de cuisine ou de la craie) et les liaisons covalentes (typiques du carbone et des matériaux semi-conducteurs… Lire la suite
CYCLANES & CYCLÈNES

Écrit par :  Jean-Marie CONIA

Dans le chapitre "Généralités"  : …  des cyclanes rassemble, en principe, les composés hydrocarbonés cycliques ne comportant que des *liaisons simples C − C dans le cycle, et celui des cyclènes les mêmes composés, mais comportant une double liaison C=C dans le cycle. Les cyclanes et les cyclènes simples sont nommés d'après le nombre de carbones de leur cycle, le nom de l'alcane ou… Lire la suite
DIPOLAIRES MOMENTS

Écrit par :  Jean BARRIOL

… non polaires, ce qui s'interprète aisément comme une conséquence de la disposition tétraédrique des *liaisons, et cela quelle que soit la valeur du moment de la liaison C − H, qui n'est pas directement accessible. La présence d'un faible moment chez certains carbures – 0,13 D pour l'isobutane HC(CH3)3 par exemple – s'explique… Lire la suite
DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE

Écrit par :  Jean RIESS

Dans le chapitre "Libre rotation autour d'une liaison"  : …  libre rotation du carbone dans une molécule organique. Elle se produit lorsque deux groupes ne sont* liés que par une liaison simple entre deux atomes, et que ces groupes peuvent tourner l'un par rapport à l'autre autour de cette liaison. En réalité, cette rotation n'est pas tout à fait libre, mais est freinée chaque fois que l'un des substituants… Lire la suite
ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS

Écrit par :  Christian HUETZ DE LEMPSFrançoise KATZANEVAS

Dans le chapitre "Aspect moléculaire"  : …  glisser et finir par se désolidariser les unes des autres. C'est pourquoi la réalisation de *liaisons chimiques entre les chaînes, pour former un réseau tridimensionnel stable, a été la découverte primordiale pour l'utilisation des élastomères. Cette formation de liaisons chimiques (généralement covalentes), appelées encore ponts de… Lire la suite
HYDROGÈNE

Écrit par :  Paul HAGENMULLER

Dans le chapitre "Hydrures covalents"  : …  de l'oxyde azotique NO. Les hydrures de bore et d'aluminium sont caractérisés par l'existence de *liaisons à plusieurs centres. L'exemple type est celui du diborane B2H6 : les atomes de bore sont liés par l'intermédiaire de deux atomes d'hydrogène, chacune des liaisons B-H-B mettant en jeu trois électrons. Le rôle… Lire la suite
ISOMÉRIE, chimie

Écrit par :  Pierre LASZLO

Dans le chapitre "Résonance ou mésomérie"  : …  familières ». La notion de résonance eut un impact important sur le concept de liaison chimique. *Elle incita d'emblée, dès les années 1930-1940, à une radicale remise en cause du modèle de Lewis, celui de la liaison chimique assurée par une paire d'électrons. Elle généralisa ce modèle à des liaisons à un ou à trois électrons. Un autre mérite de… Lire la suite
KOSSEL WALTHER (1888-1956)

Écrit par :  Alain LE DOUARON

… *Physicien allemand, né à Berlin et mort à Kassel. Walther Kossel fut professeur à l'université de Kiel (1921), puis à Dantzig et enfin à Tübingen (1947) ; en 1916, il interprète la formule de Moseley relative à la spectroscopie des rayons X, de la même manière que N. Bohr l'avait fait pour la formule de Balmer (spectre de l'hydrogène). En 1928, il… Lire la suite
LANGMUIR IRVING (1881-1957)

Écrit par :  Agnès LECOURTOIS

… *Chimiste et physicien américain né à Brooklyn (New York) et mort à Falmouth (Massachusetts). Après des études de métallurgie à l'université Columbia, Irving Langmuir prépare sa thèse sous la direction de Walther Nernst à Göttingen. Rentré aux États-Unis, il y dirige des recherches pour le compte de la General Electric (Schenectady, N.Y.) de 1909 à… Lire la suite
MATIÈRE (physique) - État solide

Écrit par :  Daniel CALÉCKI

Dans le chapitre " La cohésion des solides"  : …  Les forces attractives proviennent de cinq mécanismes distincts et constituent les cinq *liaisons possibles : ionique, covalente, de Van der Waals, hydrogène et métallique (cf. tableau). Elles incorporent les deux ingrédients des forces répulsives : interactions coulombiennes et principe de Pauli. Finalement, dans un solide, les positions d'… Lire la suite
MÉSOMÉRIE

Écrit par :  Bernard CARTON

… *On rencontre parfois des cas où un choix ne peut être fait entre plusieurs structures à peu près également stables d'un même corps et dont aucune ne permet à elle seule de rendre compte de toutes les propriétés de la substance. On appellera mésomérie l'état d'une telle molécule, la forme stable étant intermédiaire entre les structures extrêmes ; on… Lire la suite
MINÉRALOGIE

Écrit par :  Claude GUILLEMIN

Dans le chapitre "Cristallochimie"  : …  *La cristallochimie peut être définie comme l'étude des relations existant entre la composition chimique d'un solide, l'arrangement géométrique et les forces de liaison entre les atomes constituant le réseau. Ces relations déterminent les propriétés physiques et chimiques. La cristallochimie permet donc de définir les propriétés d'une substance en… Lire la suite
MOLÉCULE

Écrit par :  André JULG

Dans le chapitre "L'édifice moléculaire fonction de l'état physique"  : …  sont temporairement localisés entre certains couples de noyaux avant de s'échanger entre eux. *C'est le phénomène de liaison chimique. Les tirets que le chimiste trace entre les symboles des atomes (qui représentent en fait, comme nous avons vu, plutôt les noyaux) sont la représentation conventionnelle de couples d'électrons (cf. Lire la suite
POLYMÈRES

Écrit par :  Pierre LASZLO

…  l'orchestre dont la réunion des timbres permet la composition des musiques les plus diverses. Les *liaisons chimiques entre unités monomériques peuvent s'établir à nombre d'atomes invariant, par redistribution électronique, sous l'influence d'une élévation de température et/ou de pression ; ou sous l'influence d'initiateurs, ioniques ou… Lire la suite
RADICAUX LIBRES

Écrit par :  Béatrice DESCAMPS-LATSCHA

Dans la plupart des molécules organiques, les atomes voisins sont liés les uns aux autres par des* liaisons covalentes, c'est-à-dire fondées sur l'appariement naturel des électrons de vecteur magnétique ou « spin » opposé. Lors d'une irradiation, de l'exposition à une source d'énergie lumineuse ou thermique d'intensité suffisante, ou de réactions… Lire la suite
RÉACTION, chimie

Écrit par :  Pierre LASZLO

Dans le chapitre "Réaction, transformation, équilibre"  : …  pour former l'acide chlorhydrique HCl dans la réaction précitée, on doit commencer par rompre des *liens très forts : ceux de la liaison entre les deux atomes d'hydrogène dans H2 et de chlore dans Cl2. Dès lors, des questions se posent : les liaisons H-H et Cl-Cl sont-elles ou non rompues simultanément ? Y a-t-il ou non… Lire la suite
RÉFRACTAIRES MATÉRIAUX

Écrit par :  Jean-Pierre TRAVERSE

Dans le chapitre "Classification"  : …  Dans la majorité des composés réfractaires, la* liaison chimique semble être essentiellement métallique ou covalente ; il existe cependant une part de liaison ionique et, pour les oxydes par exemple, celle-ci peut être très importante. De telles liaisons se produisent normalement lors de la combinaison d'un métal et d'un « métalloïde » tel que le… Lire la suite
RÉSONANCE, chimie

Écrit par :  André JULG

…  sur les systèmes d'oscillateurs couplés. C'est Pauling, dans ses recherches sur la nature de la *liaison chimique, vers 1930, qui l'introduisit en chimie, lui donnant un sens tout différent. Dans l'impossibilité d'attribuer à certaines molécules, le benzène par exemple, une formule unique, on est conduit à envisager la structure réelle comme… Lire la suite
SATURATION, chimie organique

Écrit par :  Dina SURDIN

… *Processus de transformation des liaisons multiples d'une molécule en liaisons simples. Les réactions d'addition se produisent donc sur des liaisons multiples. Les liaisons π sont moins solides que les liaisons σ et les produits saturés seront donc plus stables que les composés de départ. Par exemple, les énergies de liaison entre deux atomes de… Lire la suite
STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie organique

Écrit par :  Henri B. KAGANCharles PRÉVOST

Dans le chapitre "Stéréochimie statique"  : …  que les dispositions (3) et (4) sont absolument équivalentes. Dans CX4, toutes les *liaisons C−X ont même longueur, et les six angles de valence XĈX ont même valeur : Dans les composés CX3Y, CX2Y2, CX2YZ, les distances interatomiques ne sont plus toutes égales et les angles de valence ne… Lire la suite
STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie inorganique

Écrit par :  Jacques-Émile GUERCHAIS

Dans le chapitre "Essai de prédiction de structure"  : …  Les considérations géométriques et la notion de* liaison ionique peuvent être invoquées dans beaucoup de cas. Mais les liaisons ne sont pas toujours ioniques, si bien que d'autres géométries sont observées et elles s'écartent bien au-delà de ce que l'on pouvait prévoir. C'est ainsi que l'on constate que certains ions possèdent une coordinence… Lire la suite
STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie et liaison chimique

Écrit par :  André JULG

…  partir de résultats expérimentaux, la stéréochimie entre dans le cadre général de la théorie de la *liaison chimique et, de ce fait, peut recevoir un support théorique. Une remarque préliminaire est cependant nécessaire. La géométrie d'une molécule est essentiellement conditionnée par son énergie. Or, celle-ci est attribuée à l'édifice dans son… Lire la suite
VALENCE, chimie

Écrit par :  Jacques GUILLERME

Dans le chapitre "Caractère virtuel de la valence"  : …  des atomes ». Peu auparavant, Gilbert Newton Lewis avait proposé sa conception du mode de* liaison homopolaire ou covalence, imputée à des doublets électroniques ; ceux-ci résultent de la participation mutuelle de chaque atome lié, en sorte qu'à chaque doublet corresponde une unité de valence. Vue comme objet électronique, la molécule… Lire la suite

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