Les liaisons métalliques foutent le boxon

[Courrier des lecteurs] Philippe me signale qu’il n’est pas aisé de comprendre le concept de liaisons métalliques avec le concept d’électronégativité.

Oui, de fait… Bonjour Philippe. Les liaisons métalliques sont là un peu comme ça, dans l’article précédent, on ne sait pas pourquoi, mais comme elles étaient dans la caricature que le précédent post était sensé expliquer… J’ai fait le choix, pour expliquer les liaisons chimiques, de les aborder sous l’angle de l’électronégativité. Dans ce cadre, on peut comprendre que les éléments métalliques purs peuvent s’échanger leurs électrons puisqu’ils ont la même électronégativité, mais, c’est pas super-convainquant ! Quel est le moteur de ces échanges d’électrons ? Leur structure électronique…

AaaAaaAaargh ! Encore un terme technique nom d’une burette bouchée !

Alors, relevons nos manches et au boulot.

Reprenons notre tableau périodique :

Tableau periodique, scienceamusante.net

La structure électronique, c’est la manière dont les électrons s’organisent autour du noyau. L’hydrogène (H, en haut à gauche) a un seul électron qui lui gravite autour, sa structure électronique est composée d’un seul atome. Ensuite, l’hélium (He, en haut à droite) a deux électrons. L’hélium se trouve dans la dernière colonne du tableau périodique. Ça change quoi ? Un truc important : les éléments de la dernière colonne ont leur structure électronique complète ! C’est pour cette raison qu’ils n’ont pas envie d’interagir avec aucun de leurs collègues atomiques ! Une vraie bande d’asociaux de la molécule. Et encore mieux : tous les autres éléments chimiques veulent être stables comme eux !

Descendons d’une ligne et regardons ce qui se passe avec le lithium (Li, en dessous de H). Le lithium a trois électrons, c’est à dire qu’il a une couche tout près de son noyau qui est complète avec deux électrons et une nouvelle couche avec un seul électron. Au fur et à mesure qu’on avance dans la ligne, la deuxième couche se rempli d’électrons jusqu’à en arriver au néon (Ne, en dessous de He), qui a deux couches complètes : la première avec deux électrons et la deuxième avec huit électrons. Pour chaque période, on en rajoute une couche (d’électrons) !

As-tu suivi lecteur ? Ça veux dire quoi ? Que les périodes au nombre de 7, les lignes du tableau, classent les éléments selon leur nombre de couches électroniques. Et les familles alors, les colonnes ? Elles reprennent les éléments en fonction de leurs propriétés. La famille de la colonne 1, aussi appelée les alcalins, sont tous des métaux  avec un seul électron dans leur couche externe. Ils sont très réactifs, comme le sodium et le potassium et peuvent s’enflammer et même exploser au contact de l’eau.

Lithium (Li)… On comprend vite pourquoi les piles au Li réagissent

une fois ouvertes, le lithium peut réagir violemment avec l’humidité de l’air !

Potassium (K)

Rubidium (Rb)

Césium (Cs), qui explose même le cristallisoir !

http://deergoddess.tumblr.com/tagged/alkali-metals

A l’autre extrême du tableau, la dernière colonne avec les gaz nobles, ne contient que des éléments stables, qui ne réagissent jamais puisque leurs couches sont complètes. Voilà le désir le plus intime de chaque atome de l’Univers : ressembler à un gaz noble ! Et c’est là que la notion d’électronégativité prend tous son sens : pour ressembler à un gaz noble, un élément de la première colonne aura tendance a se débarrasser de son unique électron de la dernière couche alors qu’un élément de l’avant dernière colonne aura tendance à voler un électron pour compléter sa dernière couche.

Les éléments qui donnent facilement leurs électrons sont des métaux et ceux qui ont tendant à en attraper sont des non-métaux. Sur notre tableau periodique, les éléments métalliques sont en bleus et en rose, ce sont les non-métalliques. C’est donc pour cela que Chlore (Cl) et Sodium (Na) s’entendent bien pour leur liaison ionique : le sodium se débarrasse de son électron pour ressembler au Néon (Ne) alors que le chlore gagne un électron pour ressembler à son idole, l’Argon (Ar)

Et les liaisons métalliques dans tout cela ? Eh bien, les métaux essaient constamment de se refiler leurs électrons les uns aux autres ! Comme des patates chaudes, ce qui fait que leurs noyaux baignent dans une nuée d’électrons…

http://i.imgur.com/oIoEZhH.gif

www.docsity.com

…et à la moindre occasion, comme un courant électrique par exemple, ce nuage se déplace en sautant d’un atome à l’autre pour créer un courant électrique…

Pfiouu, pas facile à expliquer tout cela !

Et puis, aussi, quelques personnes me signalent que la blague du logarithme n’est pas drôle ou n’est pas compréhensible. Bon, pour les mécontents, il y a aussi les blagues à Toto.

water face bravo balloon hits

http://giphy.com/

Merci.

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Eric Leeuwerck
Je suis un barbouze de l'enseignement des sciences et un acharné des manips à l'arrache. Je sévis actuellement à Kigali. Voilà.

2 réflexions au sujet de « Les liaisons métalliques foutent le boxon »

  1. Bon alors, si je suis bien votre description (remarquable par ailleurs), les gaz rares devraient avoir une électronégativité nulle ? (ils sont déjà au paradis, que demander de plus ?)
    Hors, si je lis le tableau périodique, pour le Krypton et pour l’Argon, ce n’est pas le cas !

    • Bonjour,

      Merci pour votre remarque et question ! Je vous propose de réponde dans un prochain post « courrier des lecteurs », sur un commentaire de post, cela risque d’être un peu court 🙂

      A bientôt.

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