Electronégativité et polarité
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Pour être stables, les autres éléments chimiques peuvent satisfaire la règle de l’octet ou du duet en mettant en commun des électrons avec d’autres atomes dans la même situation. Il y a ainsi formation de doublets liants d’électrons.
Cela constitue les liaisons chimiques. Il en existe plusieurs catégories :
• Les liaisons métalliques.
• Les liaisons covalentes.
• Les liaisons ioniques.
Les liaisons métalliques sont un cas très particulier de liaisons chimiques car les électrons assurant la cohésion du métal ne restent pas localisés entre deux atomes, mais sont mobiles à l’intérieur du solide entier. Cela explique la conduction électrique des métaux.
Remarque : les liaisons de basses énergies (liaisons hydrogène et liaisons de Van der Waals) ne constituent pas un échange d’électrons, ce qui les exclut de notre liste.
Quand les atomes sont différents, le partage peut être moins équitable. On définit l’électronégativité comme « l’avidité » d’un atome en électrons intervenants dans une liaison chimique. Si deux atomes d’électronégativités voisines établissent une liaison chimique, les électrons resteront bien répartis entre les deux atomes. On reste dans le cadre des liaisons covalentes, comme pour la liaison C–H.
Par contre, une liaison formée avec deux atomes ayant une forte différence d’électronégativité ne sera pas équitable. Ce sera une liaison ionique. Par exemple, la liaison Na–Cl est typiquement une liaison ionique, assurant la cohésion du cristal de chlorure de sodium (sel de cuisine). Notons que la frontière entre liaison covalente et liaison ionique n’est pas nette.
L’échelle de Pauling est une échelle classant les éléments chimiques selon leur électronégativité.
Le fluor est l’élément le plus électronégatif. Dans la classification périodique des éléments, l’électronégativité décroît en se déplaçant vers la gauche et/ou vers le bas.
Ainsi, en moyenne, c’est comme si l’atome de chlore présentait une charge électrique formelle négative
et l’hydrogène une
charge 
.
Ces charges, en valeur absolue, sont inférieures à la charge électrique élémentaire e, sinon les deux atomes seraient ionisés et la liaison chimique rompue.
En résumé, pour une molécule diatomique, quand une liaison chimique est établie entre deux atomes ayant des électronégativités très différentes, la liaison n’est pas équitable. En conséquence, les atomes participants à la liaison présentent des charges électriques partielles. La molécule est polaire. Elle constitue un dipôle électrostatique. Cependant, elle reste globalement neutre.
D’une manière générale, pour des molécules plus complexes, on pourra retentir qu’une molécule est polaire si le barycentre des charges formelles positives n’est pas confondu avec celui des charges formelles négatives.
Dans le cas contraire, la molécule est dite apolaire. Une molécule est apolaire si elle ne comporte pas de liaisons notablement polarisées, comme le méthane
. Une autre possibilité est
que la géométrie d’une
molécule comportant des liaisons polarisées
conduit à avoir les deux barycentres confondus,
comme avec le tétrachlorométhane 
:
Le barycentre des charges négatives se trouve au centre du tétraèdre, c'est-à-dire au niveau de l’atome de carbone portant la charge
(la molécule est
neutre).
, la structure de Lewis de
l’oxygène est : 
.La molécule d’eau est coudée, à cause des doublets non liants de l’oxygène. D’autre part, l’oxygène est nettement plus électronégatif que les hydrogènes. Il draine les électrons des deux liaisons vers lui. Cela veut dire que l’eau est porteuse de charges électriques partielles :
. Après, comme pour HCl, on
peut assimiler la molécule d’eau à un
dipôle électrostatique. Pour cela, il
suffit de placer le barycentre des deux charges
positives.
On conclut alors que le barycentre des charges + et celui des charges – ne sont pas confondus, ce qui confirme que l’eau est une molécule polaire.
L’exemple de l’eau est important car l’eau est un solvant. On rappelle qu’un solvant est un liquide dans lequel il est possible de dissoudre des espèces chimiques. Il sera vu dans la fiche traitant de la dissolution le mode d’action de l’eau…
L’électronégativité traduit l’affinité d’un atome par rapport aux électrons qui participent à une liaison chimique. Deux atomes ayant une électronégativité proche ou égale forment une liaison ou les électrons sont échangés de manière équitable (liaison covalente).
Deux atomes qui ont une forte différence d’électronégativité forment une liaison ionique, où les électrons sont le plus souvent proches de l’atome ayant la plus forte électronégativité. Les atomes portent alors des charges électriques partielles. Pour une molécule diatomique, elle forme alors un dipôle électrostatique. La molécule est dite polaire, mais elle est neutre électriquement.
D’une manière générale, une molécule est apolaire si le barycentre des charges partielles positives est confondu avec le barycentre des charges partielles négatives. Dans le cas contraire, la molécule est dite polaire. La molécule d’eau est une molécule polaire. Elle constitue un solvant polaire.
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