Liaison ionique

Une liaison ionique est un type de liaison chimique qui peut être constitué par une paire d'atomes possédant une grande différence d'électronégativité, typiquement entre un non-métal et un métal.

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Configuration électroniques du lithium et du fluor. Le lithium a un électron dans sa couche de valence tandis que le fluor en a sept. Si un électron est transféré du lithium au fluor, les deux atomes deviennent des ions qui possèdent la configuration électronique d'un gaz rare. Ces deux ions de charge opposée s'attirent d'où le concept de liaison ionique

Une liaison ionique (ou liaison électrovalente) est un type de liaison chimique qui peut être constitué par une paire d'atomes possédant une grande différence d'électronégativité, typiquement entre un non-métal et un métal. Le métal donne un ou plusieurs électrons pour former un ion chargé positivement (cation). Le non-métal capte ces électrons pour former un ion chargé négativement (anion). Les deux ions constitués possèdent souvent une configuration électronique de gaz rare (ils respectent la règle de l'octet). La liaison résulte de l'attraction entre le cation dérivant du métal et l'anion dérivant du non-métal.

A titre d'exemple, le sel de cuisine est du chlorure de sodium (NaCl). Lorsque le sodium (Na) réagit avec le chlore (gaz de dichlore, Cl₂), les atomes de sodium perdent un électron et les atomes de chlore gagnent un électron (la molécule de dichlore est en premier lieu dissociée). Les ions se combinent dans un rapport 1 : 1 pour former le sel de cuisine.

$\mathsf{Na + \frac12 Cl_2 \quad \longrightarrow \quad Naˆ+ + Clˆ- \quad \longrightarrow \quad NaCl}$

Le fait d'enlever des électrons à des atomes est endothermique (les potentiels d'ionisation sont supérieurs à 0) : Les cations produits sont toujours qui plus est haute énergie que l'atome de départ. L'addition d'électrons aux atomes pour former des anions est au contraire un processus exothermique mais la stabilisation peut être nulle, faible ou particulièrement importante (voir l'article affinité électronique). L'attraction électrostatique entre des ions de charge opposée, est , elle , toujours favorable. Le bilan de la la formation d'une liaison ionique est par conséquent favorable pour la combinaison d'un atome perdant aisément un ou des électron (s) (potentiel d'ionisation faible) avec un autres atome possédant une affinité électronique élevée. C'est à dire la combinaison la plus favorable est celle d'un non-métal d'électronégativité élevée avec un métal d'électronégativité faible. Par extension, des ions polyatomiques (comme l'ammonium NH₄⁺ ou le carbonate CO₃^2- peuvent entrer se combiner avec des ions de charge opposée pour former des solides stables.

Au contraire de la liaison covalente, la liaison ionique n'est pas dirigée ni située. Dans un cristal ionique les anions et les cations s'attirent mutuellement dans l'ensemble des directions de l'espace. Il n'y a pas de paires d'atomes liés. Même si le chlorure de sodium s'écrit NaCl, cela ne veut pas dire que des molécules de NaCl scindées les unes des autres existent

La liaison ionique pure n'existe pas. L'ensemble des composés présentent un degré de liaison covalente. Plus la différence d'électronégativité entre deux atomes est importante, plus la liaison est ionique. les composés ioniques amènent l'électricité à l'état fondu ou en solution. Ils possèdent le plus souvent un point de fusion élevé et sont fréquemment solubles dans l'eau.

Liste d'ions courants

**Cations**
Nom UICPA	Formule	Nom historique
Cations simples
Aluminium	Al³⁺
Barium	Ba²⁺
Béryllium	Be²⁺
Césium	Cs⁺
Calcium	Ca²⁺
Titane (III)	Ti³⁺
Titane (IV)	Ti⁴⁺
Chrome (II)	Cr²⁺	Chromeux
Chrome (III)	Cr³⁺	Chromique
Cobalt (II)	Co²⁺	Cobalteux
Cobalt (III)	Co³⁺	Cobaltique
Cuivre (I)	Cu⁺	Cuivreux
Cuivre (II)	Cu²⁺	Cuivrique
Gallium	Ga³⁺
Or (I)	Au⁺
Or (III)	Au³⁺
Hydrogène	H⁺	(Proton)
Fer (II)	Fe²⁺	Ferreux
Fer (III)	Fe³⁺	Ferrique
Plomb (II)	Pb²⁺	Plombeux
Plomb (IV)	Pb⁴⁺	Plombique
Lithium	Li⁺
Magnésium	Mg²⁺
Manganèse (II)	Mn²⁺	Manganeux
Manganèse (III)	Mn³⁺	Manganique
Mercure (II)	Hg²⁺	Mercurique
Nickel (II)	Ni²⁺	Nickeleux
Nickel (III)	Ni³⁺	Nickelique
Potassium	K⁺
Argent	Ag⁺
Sodium	Na⁺
Strontium	Sr²⁺
Étain (II)	Sn²⁺	Stanneux
Étain (IV)	Sn⁴⁺	Stannique
Zinc	Zn²⁺
Cations polyatomiques
Ammonium	NH₄⁺
Hydronium	H₃O⁺
Nitronium	NO₂⁺
Mercure (I)	Hg₂²⁺	Mercureux

Liens externes

(en) cours sur la liaison ionique
(en) Vidéo sur la liaison ionique

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