Qu'est-ce qu'une liaison ionique ?
La liaison ionique résulte de l'attraction électrostatique entre un cation (ion positif) et un anion (ion négatif). Contrairement à la liaison covalente où les électrons sont partagés, ici un atome cède un ou plusieurs électrons à un autre.
Ce type de liaison se forme entre un métal (faible électronégativité, cède facilement ses électrons) et un non-métal (forte électronégativité, attire les électrons). La différence d'électronégativité est généralement supérieure à 1,7.
Formation d'une liaison ionique : exemple NaCl
Étape 1 : Le sodium (Na) perd un électron
Na a 1 électron de valence (configuration 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹). En perdant cet électron, il obtient la configuration stable du néon (octet).
Étape 2 : Le chlore (Cl) gagne un électron
Cl a 7 électrons de valence. En gagnant 1 électron, il complète son octet et obtient la configuration stable de l'argon.
Étape 3 : Attraction électrostatique
Le cation Na⁺ et l'anion Cl⁻ s'attirent mutuellement (loi de Coulomb). Cette attraction forme la liaison ionique.
Les cristaux ioniques
Les composés ioniques ne forment pas de molécules individuelles. Les ions s'organisent en un réseau cristallin tridimensionnel où chaque cation est entouré d'anions et vice-versa.
Structure du NaCl
- Réseau cubique à faces centrées
- Chaque Na⁺ entouré de 6 Cl⁻
- Chaque Cl⁻ entouré de 6 Na⁺
- Coordinence = 6
Propriétés des cristaux ioniques
- Température de fusion élevée (NaCl : 801 °C)
- Solides durs mais cassants
- Solubles dans l'eau (solvant polaire)
- Conducteurs en solution ou à l'état fondu
Énergie réticulaire
L'énergie réticulaire est l'énergie qu'il faut fournir pour séparer complètement les ions d'un cristal ionique et les envoyer à l'infini. Plus elle est grande, plus le cristal est stable.
| Composé | Énergie réticulaire (kJ/mol) | T fusion (°C) |
|---|---|---|
| NaCl | 786 | 801 |
| NaF | 923 | 993 |
| MgO | 3850 | 2852 |
| CaCl₂ | 2523 | 775 |
L'énergie réticulaire augmente avec la charge des ions et diminue avec la distance interionique. MgO (Mg²⁺ et O²⁻, charges +2/-2) est beaucoup plus stable que NaCl (+1/-1).
Liaison ionique vs liaison covalente
| Critère | Liaison ionique | Liaison covalente |
|---|---|---|
| Mécanisme | Transfert d'e⁻ | Partage d'e⁻ |
| Atomes | Métal + Non-métal | Non-métal + Non-métal |
| Δχ | > 1,7 | < 1,7 |
| État solide | Cristal ionique | Molécules |
| Conductivité | Oui (fondu/dissous) | Non (en général) |
Ce qu'il faut retenir
- 1.Liaison ionique = transfert d'électrons d'un métal vers un non-métal.
- 2.Elle produit des cations (+) et des anions (-) qui s'attirent.
- 3.Les composés ioniques forment des cristaux avec des points de fusion élevés.
- 4.L'énergie réticulaire mesure la stabilité du cristal.
