LIAISONS CHIMIQUES Liaison et classification
Le problème de la nature de la liaison chimique s'est posé dès que fut entrevue la structure discontinue de la matière. Depuis l'Antiquité, chaque époque s'y est intéressée, proposant des solutions adaptées à ses connaissances. Démocrite munissait les particules de petits crochets afin de leur permettre de se lier entre elles. Le Moyen Âge, abandonnant une description aussi simpliste, introduisit la notion d'affinité, simple transposition des sentiments humains sans grand rapport avec la réalité.
Il fallut attendre la fin du xviiie siècle pour que soit tentée la première ébauche de théorie physique avec Laplace, qui essaya d'utiliser les lois de la gravitation récemment mises en évidence. La découverte de l'électrolyse (H. Davy, 1806) amena à identifier l'affinité entre les particules à une attraction entre charges électriques. J. J. Berzelius (1812) pensait que les atomes possédaient deux pôles électriques de signes opposés, expliquant ainsi la possibilité d'associations par interaction électrostatique. Cependant, à cette théorie s'opposa bientôt celle de J.-B. Dumas (1834), qui, au contraire, considérait que la molécule formait un tout, les atomes ayant perdu toute individualité dans celle-ci ; de là vint la notion de radicaux susceptibles de s'échanger au cours des réactions. La théorie de Dumas s'appliquait essentiellement aux composés organiques, non électrolysables, alors que celle de Berzelius, qui connut un regain de faveur à la suite des travaux de S. Arrhenius sur la dissociation des molécules en ions, paraissait mieux s'adapter aux composés minéraux. A. G. Werner (1892) découvrit la possibilité pour des ions de s'associer entre eux et de former de véritables molécules au sens de Dumas. De cet ensemble de faits assez confus résulta finalement l'idée de l'existence de plusieurs modes de liaisons totalement différents.
Lorsque la structure de l'atome fut élucidée, peu après 1900, le retour aux théories électriques s'imposait. Il était désormais hors de doute que les liaisons entre les atomes étaient assurées par l'intermédiaire des électrons (K. Starke, R. G. Parsons, 1915). W. Kossel (1916) développa une théorie fondée sur l'interaction électrostatique des ions dans les cristaux. Mais cette théorie se prêtait mal à une application aux molécules isolées, et en particulier lorsqu'elles étaient symétriques comme H2 ou Cl2.
Parallèlement, G. N. Lewis (1913) proposait un mode de liaison nouveau, la covalence, modèle perfectionné plus tard par I. Langmuir. Pour Lewis, la liaison était assurée par la mise en commun d'électrons entre les atomes avec formation de paires, le nombre de paires entourant les atomes étant limité à huit (règle de l'octet). Bien qu'assez proche de la réalité, cette ingénieuse théorie ne reposait sur aucun support théorique au moment où elle fut proposée. En conclusion, au début de ce siècle, la question de la nature de la liaison chimique restait entière. La multiplicité des explications proposées était la condamnation même de toutes ces interprétations, puisque la liaison chimique est en fait unique.
Chimie théorique
Encyclopædia Universalis France
L'élaboration par Louis de Broglie, en 1924, de la mécanique ondulatoire éclaira d'un jour nouveau le problème. On savait désormais que la physique classique ne s'appliquait pas à l'infiniment petit, mais qu'il fallait faire appel à un autre formalisme. Le problème de l'atome d'hydrogène fut traité avec succès par E. Schrödinger dès 1926 et, aussitôt après, en 1927, W. Heitler et F. London, utilisant ces résultats, rendirent compte de la stabilité de la molécule H2. Ce mémoire fondamental ouvrit une voie nouvelle : la chimie théorique. Appuyée sur une base mathématique solide, la théorie de la liaison chimique[...]
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Écrit par
- André JULG : professeur émérite à l'université de Provence
Classification
Médias
Chimie théorique
Encyclopædia Universalis France
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Encyclopædia Universalis France
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