Définition
L'indice de liaison est une mesure de la force et de la stabilité de l'attache entre deux atomes dans une molécule. Plus ce nombre est élevé, plus le lien entre les atomes est solide et court, à l'image du nombre de cordes que l'on utiliserait pour attacher deux objets ensemble.
L'essentiel
- Indice 1, 2 ou 3 correspondent respectivement à des liaisons simples, doubles ou triples.
- Plus l'indice est grand, plus la liaison est courte et difficile à briser.
- L'indice peut être un nombre décimal dans les cas de délocalisation électronique.
Formule et propriétés
Issu du latin index (« ce qui montre ») et du français liaison (action de lier). En chimie, ce terme est apparu pour quantifier le partage des électrons dans les modèles de Lewis, puis a été approfondi par la théorie des orbitales moléculaires au XXe siècle.
Comment l'utiliser
- Liaison simple : Dans la molécule d'hydrogène (H-H), l'indice est de 1.
- Liaison double : Pour le dioxygène (O=O), l'indice est de 2.
- Liaison triple : Pour le diazote (N≡N), l'indice est de 3, ce qui explique sa grande stabilité.
- Indice fractionnaire : Dans le benzène, la délocalisation des électrons donne un indice de 1,5 entre les atomes de carbone.
Utilisations
On utilise l'indice de liaison pour comparer la solidité de différentes molécules, prédire la longueur des liaisons (un indice plus élevé signifie une distance plus courte) et déterminer si une molécule hypothétique peut exister physiquement.
Dangers et précautions
Il faut garder à l'esprit qu'un indice de liaison de zéro signifie qu'aucune liaison chimique stable ne se forme entre les atomes (cas des gaz rares comme l'hélium). Lors de l'étude de molécules complexes, il est important de prendre en compte la résonance, car elle peut transformer un indice entier en indice décimal.
Substances liées
Stockage et élimination
Pour bien visualiser ce concept, comparez toujours l'indice à la distance entre les atomes : si l'indice augmente, la distance diminue forcément. C'est un excellent moyen de vérifier vos calculs en travaux pratiques.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre indice et ordre de liaison ?
Il n'y en a aucune, ce sont deux termes rigoureusement synonymes en chimie.
Un indice de liaison peut-il être négatif ?
Non, l'indice de liaison est toujours supérieur ou égal à zéro. Un résultat nul ou négatif indique l'absence de liaison stable.
Comment le calcule-t-on simplement ?
Dans le modèle des orbitales moléculaires, on soustrait le nombre d'électrons antiliants au nombre d'électrons liants, puis on divise le résultat par deux.