hichem belarbi

Ce deuxième chapitre aborde la formation des liaisons chimiques en traçant un chemin didactique allant des modèles empiriques aux fondements quantiques. Il débute par la représentation de Lewis, qui décrit le partage d'électrons de valence pour satisfaire la règle de l'octet, avant d'en explorer les limites (hypervalence, composés hypovalents). La formation des liaisons est ensuite analysée sous l'angle de la polarité, guidée par la différence d'électronégativité.

Le chapitre introduit ensuite le modèle VSEPR (Gillespie) pour prédire la géométrie moléculaire à partir de la répulsion des paires électroniques de valence (domaines AXₙEₘ). Chaque géométrie (linéaire, trigonale plane, tétraédrique, bipyramidale, octaédrique) est systématiquement corrélée aux angles de liaison et illustrée par des exemples concrets.

Pour dépasser les limites de VSEPR, la seconde partie du chapitre plonge dans la mécanique quantique via la méthode LCAO (Combinaison Linéaire d'Orbitales Atomiques). L'équation de Schrödinger est appliquée aux molécules diatomiques (H₂, He₂, HF, N₂, O₂) pour introduire les orbitales moléculaires liantes et antiliantes (σ, σ, π, π), les diagrammes d'énergie, et le concept d'ordre de liaison. La théorie est validée par son pouvoir prédictif sur les propriétés magnétiques (diamagnétisme vs paramagnétisme de O₂).

Enfin, le chapitre intègre le modèle d'hybridation des orbitales atomiques (sp, sp², sp³, sp³d, sp³d²) comme outil explicatif des géométries prédites par VSEPR, montrant la complémentarité des deux approches. Des exercices corrigés (incluant des molécules organiques comme l'allylamine ou la glycine) permettent de mettre en pratique ces concepts sur des systèmes complexes.

Mots-clés : Liaison chimique, Représentation de Lewis, VSEPR, Géométrie moléculaire, LCAO, Orbitale moléculaire, Hybridation, Hypervalence, Magnétisme moléculaire.