Différence entre les liaisons hydrogène et ionique

Liaison hydrogène vs liaison ionique
 

Les liaisons chimiques maintiennent les atomes et les molécules ensemble. Les liaisons sont importantes pour déterminer le comportement chimique et physique des molécules et des atomes. Comme le propose le chimiste américain G.N.Lewis, les atomes sont stables lorsqu'ils contiennent huit électrons dans leur couche de valence. La plupart des atomes ont moins de huit électrons dans leur coquille de valence (sauf les gaz nobles du groupe 18 du tableau périodique); par conséquent, ils ne sont pas stables. Ces atomes ont tendance à réagir les uns avec les autres pour devenir stables. Ainsi, chaque atome peut atteindre une configuration électronique de gaz rare. La liaison ionique est l'une de ces liaisons chimiques, qui relie les atomes dans des composés chimiques. Les liaisons hydrogène sont des attractions intermoléculaires entre les molécules.

Liaisons d'hydrogène

Lorsque l'hydrogène est attaché à un atome électronégatif tel que le fluor, l'oxygène ou l'azote, il en résulte une liaison polaire. En raison de l'électronégativité, les électrons de la liaison seront davantage attirés par l'atome électronégatif que par l'atome d'hydrogène. Par conséquent, l’atome d’hydrogène aura une charge positive partielle, alors que l’atome le plus électronégatif aura une charge négative partielle. Lorsque deux molécules ayant cette séparation de charge sont proches, il y aura une force d'attraction entre l'hydrogène et l'atome chargé négativement. Cette attraction est connue sous le nom de liaison hydrogène.

Les liaisons hydrogène sont relativement plus fortes que les autres interactions dipolaires et elles déterminent le comportement moléculaire. Par exemple, les molécules d'eau ont une liaison hydrogène intermoléculaire. Une molécule d'eau peut former quatre liaisons hydrogène avec une autre molécule d'eau. Puisque l'oxygène a deux paires isolées, il peut former deux liaisons hydrogène avec de l'hydrogène chargé positivement. Ensuite, les deux molécules d’eau peuvent être appelées dimères. Chaque molécule d'eau peut se lier à quatre autres molécules en raison de la capacité de liaison hydrogène. Cela se traduit par un point d'ébullition plus élevé pour l'eau, même si une molécule d'eau a un faible poids moléculaire. Par conséquent, l'énergie nécessaire pour rompre les liaisons hydrogène lorsqu'elles passent à la phase gazeuse est élevée. De plus, les liaisons hydrogène déterminent la structure cristalline de la glace. La disposition unique du réseau de glace lui permet de flotter sur l'eau, protégeant ainsi la vie aquatique en hiver. Autre que cette liaison hydrogène joue un rôle vital dans les systèmes biologiques. La structure tridimensionnelle des protéines et de l'ADN repose uniquement sur des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène peuvent être détruites par le chauffage et les forces mécaniques.

Des liaisons ioniques

Les atomes peuvent gagner ou perdre des électrons et former respectivement des particules chargées négativement ou positivement. Ces particules s'appellent des ions. Il existe des interactions électrostatiques entre les ions. La liaison ionique est la force d'attraction entre ces ions de charge opposée. La force des interactions électrostatiques est largement influencée par les électronégativités des atomes dans une liaison ionique. L'électronégativité donne une mesure de l'affinité des atomes pour les électrons. Un atome avec une électronégativité élevée peut attirer les électrons d'un atome avec une électronégativité faible pour former une liaison ionique. Par exemple, le chlorure de sodium a une liaison ionique entre l'ion sodium et l'ion chlorure. Le sodium est un métal; par conséquent, son électronégativité est très faible (0,9) par rapport au chlore (3,0). En raison de cette différence d'électronégativité, le chlore peut attirer un électron du sodium et former des ions Cl- et Na +. De ce fait, les deux atomes acquièrent la configuration électronique du gaz noble stable. Cl- et Na + sont maintenus ensemble par des forces électrostatiques attrayantes, formant ainsi une liaison ionique.