1.5 : Liaisons covalentes polaires

Les liaisons covalentes se forment entre deux atomes lorsque les deux ont des tendances similaires à attirer les électrons vers eux-mêmes (c'est-à-dire lorsque les deux atomes ont des énergies d'ionisation et des affinités électroniques identiques ou assez similaires). Les atomes non métalliques forment souvent des liaisons covalentes avec d'autres atomes non métalliques. Par exemple, la molécule d'hydrogène, H₂, contient une liaison covalente entre ses deux atomes d'hydrogène. Lorsque deux atomes d'hydrogène distincts avec une énergie potentielle particulière s'approchent l'un de l'autre, leurs orbitales de valence (1s) commencent à se chevaucher. Les électrons simples sur chaque atome d'hydrogène interagissent alors avec les deux noyaux atomiques, occupant l'espace autour des deux atomes. La forte attraction de chaque électron partagé vers les deux noyaux stabilise le système, et l'énergie potentielle diminue à mesure que la distance de liaison diminue. Si les atomes continuent à se rapprocher, les charges positives des deux noyaux commencent à se repousser, et l'énergie potentielle augmente. La longueur de liaison est déterminée par la distance à laquelle l'énergie potentielle la plus faible est atteinte. Le fait que la liaison soit non polaire ou polaire covalente est déterminé par une propriété des atomes de liaison appelée électronégativité.

Les valeurs d'électronégativité des éléments ont été proposées par l'un des chimistes les plus célèbres du XXe siècle : Linus Pauling. L'électronégativité est une mesure de la tendance d'un atome à attirer les électrons (ou la densité électronique) vers lui-même. L'électronégativité détermine comment les électrons partagés sont répartis entre les deux atomes d'une liaison. Plus un atome attire fortement les électrons dans ses liaisons, plus son électronégativité est grande. Elle décrit à quel point un atome attire étroitement les électrons dans une liaison. C'est une grandeur sans dimension qui est calculée, et non mesurée. Pauling a dérivé les premières valeurs d'électronégativité en comparant les quantités d'énergie nécessaires pour rompre différents types de liaisons. Les électrons dans une liaison covalente polaire sont déplacés vers l'atome le plus électronégatif ; ainsi, l'atome le plus électronégatif est celui avec la charge partielle négative. Plus la différence d'électronégativité est grande, plus la distribution des électrons est polarisée et plus les charges partielles des atomes sont importantes.