La matière est constituée d’atomes qui s’associent, se lient, pour former des molécules.

Par exemple, un atome de chlore se combine à un atome de sodium pour former une molécule de chlorure de sodium (le sel de cuisine), deux atomes d’hydrogène se combinent à un atome d’oxygène pour former une molécule d’eau. 

• la force qui pousse les atomes à se combiner, à se lier, les amène a atteindre une configuration électronique correspondant à un minimum d’énergie

• la stabilité maximale (= énergie minimale) d’un atome est réalisée par la présence de 8 électrons sur sa couche externe (sauf pour He), constitués de 4 paires d’électrons appariés.

Chaque atome tendra donc à acquérir huit électrons sur sa couche électronique externe, c’est-à-dire à

réaliser une configuration en octet.

• les éléments possédant 1, 2 ou 3 électrons sur leur couche périphérique (Ia, IIa et IIIa) ont tendance à perdre ces électrons. Les éléments de ces familles ont généralement une électronégativité faible; ils forment facilement des ions positifs. Les ions positifs formés ont la configuration électronique du gaz noble qui précède l’élément.
• les éléments possédant 7, 6, ou 5 électrons sur leur couche périphérique (VIIa, VIa, Va) ont tendance à acquérir respectivement 1, 2 ou 3 électrons. Ces éléments ont une électronégativité élevée; ils forment facilement des ions négatifs. Les ions négatifs formés ont la configuration électronique du gaz noble qui suit l’élément.
• les éléments de la famille IVa n’ont pas tendance à former des ions. À l’exception du carbone, les éléments de la famille IVa ont une électronégativité de 1,8. La différence avec les autres éléments est peu marquante. Ils n’ont tendance ni à recevoir ni à donner des électrons. Ils réaliseront le plus souvent l’octet en partageant des électrons avec un autre élément.

Pour réaliser l’octet :

• les atomes des éléments du groupe Ia (famille des alcalins) doivent céder un électron,
•  les atomes des éléments du groupe VIIa (famille des halogènes) doivent acquérir un électron.

Prenons l’exemple de l’élément sodium (Na) combiné avec l’élément chlore (Cl).

En pratique, un morceau de sodium métallique chauffé est plongé dans un flacon contenant du chlore gazeux. On observe une lumière vive accompagnée d’un fort dégagement de chaleur. Il reste un dépôt blanc à la saveur bien connue : c’est le chlorure de sodium (« sel de cuisine »).La réaction entre le sodium et le chlore consiste en un transfert de l’électron de valence de l’atome de sodium à l’atome de chlore.

Les ions de charges opposées s’attirent grâce à une force électrostatique, ce qui leur permet de se stabiliser en se rapprochant. Ce rapprochement entraîne la formation d’une molécule de chlorure de sodium (NaCl) et libère de l’énergie.

Dans la réalité, cette formation ne concerne pas un seul ion Na⁺ et un seul ion Cl⁻, mais une grande quantité d’ions qui s’assemblent dans les trois dimensions pour former un cristal ionique. Ce cristal, électriquement neutre, contient un nombre égal d’ions Na⁺ et Cl⁻. Par convention, il est représenté par la formule chimique NaCl.

La liaison ionique, aussi appelée liaison électrovalente, se forme entre un métal (familles Ia, IIa, IIIa) et un non-métal (familles VIa, VIIa) par transfert d’électrons du métal vers le non-métal. Ce transfert est favorisé par une grande différence d’électronégativité (généralement > 1,7), reflétant la capacité des atomes à attirer les électrons.

• Caractéristiques :
• Les métaux ont une faible énergie d’ionisation, ce qui facilite la perte d’électrons.
• Les non-métaux ont une forte affinité électronique, ce qui favorise le gain d’électrons.
• Les ions formés, de charges opposées, s’attirent par une force électrostatique, créant ainsi une liaison ionique.
• Produit final : Le composé formé est un cristal ionique, constitué d’ions en proportions équilibrées pour garantir la neutralité électrique.
• Exception : Les hydrures métalliques (LiH, NaH, KH, MgH₂, CaH₂) sont ioniques malgré une différence d’électronégativité < 1,7, en raison de la forte réactivité des métaux alcalins et alcalino-terreux avec l’hydrogène.

Mise en commun d’électrons

Lorsque deux atomes ont une différence d’électronégavité insuffisante pour réaliser un transfert d’électron(s), comme dans le cas des composés ioniques (Δχ > 1,7), les deux atomes se rapprochent afin de mettre en commun, chacun, un électron célibataire et former ainsi une paire d’électrons liants. Une « paire d’électrons » car deux électrons sont mis en commun et « liants » car ces deux électrons vont permettre aux deux atomes de se lier. 

Dans ce type de liaison, il n’y a ni donneur, ni receveur d’électrons. 

Ce type de liaison est appelé liaison covalente ou covalence. 

A• + •B →A  :  B ou A — B 

Par convention, la paire d’électrons liants, qui assure la liaison entre les deux atomes, est représentée par un trait « — » qui les réunit.

exemple la molécule de chlore Cl2.

Dans cette molécule :

• les deux atomes sont identiques. La différence d’électronégativité est nulle. Il ne peut y avoir ni donneur, ni receveur d’électrons. 
• Chacun des deux atomes de chlore possède 7 électrons sur sa couche périphérique. Chaque atome a besoin de 1 électron pour réaliser l’octet et obtenir ainsi la configuration électronique de l’argon. 

À cet effet, les deux atomes s’unissent par une paire d’électrons.

• L’atome de chlore va « partiellement » acquérir l’électron de valence de l’atome d’hydrogène : il va donc acquérir une charge partielle négative. On note cette charge partielle négative : δ–. L’atome d’hydrogène a « partiellement » perdu son électron : il a acquis une charge partielle positive, que l’on note δ+. La charge partielle δ± est une fraction de charge électrique.
• Ces charges partielles de signes opposés sont considérées comme des pôles, l’un positif, l’autre négatif.
• De ce fait, la liaison est dite polarisée. On dit qu’il se crée un dipôle.
• La liaison covalente polarisée peut être représentée par une flèche centrée qui est orientée vers l’atome le plus électronégatif, c’est-à-dire vers l’accepteur d’électrons.

En pratique, on admet qu’une liaison est covalente polarisée pour des différences d’électronégativité Δχ comprises entre 0,5 et 1,7.

• Dans le cas où 0,5 ≤ Δ
• χ
•  ≤ 1,7, il y a « polarisation » de la liaison vers l’élément accepteur d’électrons,
• donc vers celui qui a l’électronégativité la plus élevée.
• Cette liaison est dite liaison covalente polarisée ou liaison polaire.
• >Dans le cas où la différence d’électronégativité est nulle ou très faible (0 ≤ Δχ < 0,5), la liaison est dite
• liaison covalente pure ou liaison non polaire.

Il n’y a pas de frontière nette entre liaison covalente et liaison ionique. On peut seulement dire que 

plus la différence d’électronégativité entre deux éléments est grande, plus la paire électronique de liaison est déplacée, plus le caractère ionique de la liaison est accentué.

Si nous reprenons le cas de la liaison dans la molécule HCl, il est important de comprendre que δ+ ou δ– ne représente que la fraction d’une charge électrique qui résulte du partage non équitable des électrons au sein de la liaison covalente. 

Ce sigle veut simplement dire que l’atome d’hydrogène est porteur d’une fraction de charge positive et que l’atome de chlore est porteur d’une fraction de charge négative.

δ est un nombre compris entre 0 et 1, qui représente le caractère ionique partiel de la liaison.

Les chimistes ont observé que, pour Δ

χ

 = 1,7, la liaison présente 50% de caractère ionique et 50% de caractère covalent.

La différence d’électronégativité est surtout employée pour indiquer la nature et le type de liaison, mais la corrélation obtenue ne doit pas être considérée comme très rigoureuse : il n’existe pas de frontière très nette entre liaison covalente et liaison ionique, pas plus qu’entre liaison covalente polarisée et liaison covalente pure.