Pourquoi les atomes réagissent-ils ?
Dans la nature, un atome isolé est rarement stable : il cherche à atteindre la configuration électronique des gaz nobles(He, Ne, Ar…), c'est-à-dire une couche externe (couche de valence) saturée.
- Les gaz nobles ne réagissent presque jamais, car leur couche externe est déjà pleine.
- Tous les autres atomes vont gagner, perdre ou partager des électrons pour imiter cette stabilité.
C'est cette recherche de stabilité qui est à l'origine de toutes les liaisons chimiques.
Définition :
Règle de l'octet : lors d'une réaction chimique, chaque atome tend à acquérir une couche externe de 8 électrons (un « octet »), comme les gaz nobles.
Cas particulier :
- L'hydrogène (H) et l'hélium tendent à acquérir seulement 2 électrons : on parle de « règle du duet ».
Un peu d'histoire : Lewis
La règle de l'octet a été formulée par Gilbert Newton Lewis en 1916, qui a aussi introduit la représentation des électrons de valence par des points (représentation de Lewis).
Les électrons de valence :
La règle de l'octet ne concerne que les électrons de valence (couche externe).
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Élément |
Configuration électronique |
Électrons de valence |
Tendance |
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Sodium (Na), Z = 11 |
(K)² (L)⁸ (M)¹ |
1 |
Perd 1 électron → Na⁺ |
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Chlore (Cl), Z = 17 |
(K)² (L)⁸ (M)⁷ |
7 |
Gagne 1 électron → Cl⁻ |
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Oxygène (O), Z = 8 |
(K)² (L)⁶ |
6 |
Gagne 2 électrons → O²⁻ |
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Carbone (C), Z = 6 |
(K)² (L)⁴ |
4 |
Partage 4 électrons |
Méthode : compter les électrons de valence, puis :
- ≤ 3 électrons de valence → l'atome tend à les perdre (il devient un cation) ;
- ≥ 5 électrons de valence → l'atome tend à en gagner (il devient un anion) ;
- 4 électrons de valence (comme le carbone) → l'atome partage ses électrons (liaison covalente).
Trois façons d'obtenir l'octet :
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Stratégie |
Ce que fait l'atome |
Liaison formée |
Exemple |
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Perdre des électrons |
Cède ses e⁻ de valence |
ionique |
Na → Na⁺ |
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Gagner des électrons |
Capte des e⁻ |
ionique |
Cl → Cl⁻ |
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Partager des électrons |
Met des e⁻ en commun |
covalente |
Cl₂, H₂O, CH₄ |
Exemple complet : le chlorure de sodium (NaCl)
- Le sodium Na (1 e⁻ de valence) cède son électron → Na⁺ (octet : (K)² (L)⁸ ✓).
- Le chlore Cl (7 e⁻ de valence) capte cet électron → Cl⁻ (octet : (K)² (L)⁸ (M)⁸ ✓).
- Les ions Na⁺ et Cl⁻ s'attirent électrostatiquement.
Exemple moléculaire : l'eau H₂O
- O : 6 e⁻ de valence → il lui en manque 2 → il forme 2 liaisons avec 2 H.
- H : 1 e⁻ → il lui en manque 1 → il forme 1 liaison (règle du duet).
Cas particuliers :
La règle de l'octet est une tendance, pas une loi absolue :
- Règle du duet : H et He s'arrêtent à 2 électrons.
- Déficit d'octet : le bore dans BF₃ (6 e⁻) et le béryllium dans BeCl₂ (4 e⁻) sont « sous-octet » → très réactifs.
- Octet étendu : au-delà de la 2ᵈ période, un atome peut porter plus de 8 e⁻ — PCl₅ (10 e⁻ autour de P), SF₆ (12 e⁻ autour de S).
- Radicaux (ex. CH₃·) : un électron non apparié, espèce très réactive.
- O₂ : le modèle simple de Lewis est ici imparfait (2 électrons non appariés en réalité, d'où son paramagnétisme).
À retenir :
- La règle de l'octet explique pourquoi les liaisons se forment : c'est le moteur de la réactivité chimique.
- Elle se vérifie en comptant les électrons de valence (perdre / gagner / partager).
- Elle a des exceptions, qui montrent les limites du modèle de Lewis.
Vous pouvez retrouver des exercices types sur Labolycée et Pass-Education.