Questions - Réponses

Sciences

Je me trompe beaucoup lors de détermination de la polarité des composés!! Je sais pas les groupements selon lesquels ont peut classer la polarité des différents molécules.

Question de Farra (24 ans)

Didier Perret

Réponse de Didier Perret

Docteur

Section de chimie et biochimie
Université de Genève

Pour les novices en science moléculaire, la polarité exprime l'étendue de l'inhomogénéité dans la répartition des charges électroniques entre les atomes constituant une molécule! Une liaison ou une molécule polaire possède ainsi des charges qui ne sont pas répartie de manière équitable.

Derrière cette explication un peu complexe se cache un principe très simple: les atomes possèdent tous une affinité ou au contraire une inimitié plus ou moins grande pour les électrons; le paramètre appelé "électronégativité" nous renseigne sur la capacité d’un atome donné à attirer vers lui des électrons initialement localisés sur un autre atome voisin.

Plusieurs échelles d'électronégativité ont été proposées, dont celle de Pauling, celle d'Allred-Rochow, et celle de Mulliken, qui diffèrent surtout pour les métaux de transition (éléments situés au centre du tableau périodique de Mendeleev).

Pour faire simple, on peut estimer que l'électronégativité des éléments augmente lorsqu'on se déplace de la gauche vers la droite du tableau périodique (à l'exception des gaz rares, théoriquement inertes), mais qu'elle augmente aussi lorsqu'on se déplace du bas vers le haut du tableau périodique.

Très logiquement, l'électronégativité est donc minimale en bas à gauche du tableau périodique (environ 0.7-0.9 pour le francium ; faible affinité pour les électrons) et maximale en haut à droite (environ 4.0-4.1 pour le fluor ; très forte affinité pour les électrons).

Plus la différence d'électronégativité entre deux atomes est élevée (généralement supérieure à 1.7), plus leur liaison sera polaire (ou ionique), puisque les électrons mis en commun dans la liaison seront répartis vers l'atome électronégatif plutôt que vers l'atome peu électronégatif.

Une différence d'électronégativité faible (typiquement inférieure à 0.4) caractérisera une liaison covalente, tandis qu'une différence d'électronégativité intermédiaire (0.4 à 1.7) qualifiera la liaison créée de covalente polarisée.

Mais attention: la polarité d'une liaison peut être élevée sans pour autant que la molécule soit polaire. En effet, la géométrie de la molécule intervient aussi pour parler de molécule polaire ou apolaire: lorsqu'une molécule est parfaitement symétrique, elle est finalement apolaire même si toutes ses liaisons sont polaires. Par exemple, la molécule de AlCl3(trichlorure d'aluminium) est non polaire car les 3 atomes de chlore sont répartis symétriquement sous forme d'un triangle plat autour de l'atome d'aluminium, bien que la différence d'électronégativité entre chlore et aluminium (environ 1.4-1.6) soit polaire ou en tout cas polarisée.

Pour la petite histoire, ces histoires d'affinité électronique, d'électronégativité et de polarité ont valu à Linus Pauling, chimiste américain, le Prix Nobel de chimie en 1954. Et comble du tout, Linus Pauling est l'un des rares scientifiques (avec par exemple Marie Curie) à avoir reçu deux Prix Nobel, le second, Prix Nobel de la Paix, lui ayant été attribué en 1962!

30 août 2017

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