Liaison covalente - Définition

Enthalpie de liaison

Dans une liaison covalente, plus le nombre de liaisons augmente, plus cela requiert de l'énergie pour les briser. Le bris d'une liaison covalente est un processus endothermique (qui requiert de l'énergie) tandis que la formation d'une liaison covalente est un processus exothermique. Pour calculer la variation d'enthalpie dans une réaction chimique, il est nécessaire de calculer la différence entre l'énergie requise pour rompre les liaisons dans les réactifs et l'énergie requise pour former les liaisons dans les produits :

ΔH = ∑D (liaisons rompues des réactifs) - ∑D (liaisons formées des produits)

où D présente l'énergie de liaison par mole de liaison et est toujours affecté d'un signe positif.

Par exemple, pour déterminer si la réaction H (g) + Cl (g) → 2 HCl (g) est exothermique ou endothermique à l'aide de la formule précédente :

D(H ⎯ H) = 432 kJ/mol

D(Cl ⎯ Cl) = 239 kJ/mol

D(H ⎯ Cl) = 427 kJ/mol

ΔH = ∑D (H ⎯ H + Cl ⎯ Cl) − D (2 H ⎯ Cl)

ΔH = (432 kJ/mol × 1mol + 239 kJ/mol × 1mol) − (2mol × 427 kJ/mol)

ΔH = −183 kJ/mol

Cette réaction est exothermique : il est donc plus favorable de former HCl.

Propriétés électroniques de la liaison covalente

En utilisant les résultats de la mécanique quantique, il est possible de calculer la structure électronique, les niveaux d'énergie, les distances et les angles de liaisons, les moments dipolaires et le spectre électromagnétique de molécules simples avec une grande exactitude. Les distances et les angles de liaisons peuvent être calculés aussi précisément qu'elles peuvent être mesurées (quelques pm pour les distances et quelques degrés pour les angles).

Pour les petites molécules, les calculs concernant les niveaux d'énergie sont suffisamment précis pour qu'il puissent être utilisés afin de déterminer leur chaleur de formation et l'énergie de leur barrière d'activation cinétique.