Monovalent

Valence (chimie)

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 Ne pas confondre la valence et la couche de valence

La valence d'un élément chimique est le nombre maximal de liaisons chimiques qu'il peut former. Ou, autrement dit, c'est le nombre maximal d'atomes d'un élément univalent avec lesquels un atome de cet élément peut s'associer. La valence d'un atome dans le cadre d'une molécule ou d'un ion est le nombre de liaisons covalentes que cet atome a formé. La valence d'un ion monoatomique en solution est sa charge, on parle alors d'électrovalence.

La couche de valence est la dernière couche électronique d'un atome (couche externe) et la (ou les) sous-couche en cours de remplissage.

Nomenclature

• Valence 1 : univalent ou monovalent
• Valence 2 : bivalent ou divalent
• Valence 3 : trivalent
• Valence 4 : tétravalent
• Valence 5 : pentavalent
• Valence 6 : hexavalent
• Valence 7 : heptavalent
• Valence 8 : octovalent

Tableau des valences

Valence 0: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Valence 1: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, Cu, Hg, F, Cl, Br, I, At

Valence 2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pt, Hg, Sn, O, S, Se, Te, Po

Valence 3: B, Al, Ga, In, Tl, Fe, Ni, N, P, As, Sb, Bi,Cr

Valence 4: C, Si, Ge, Sn, Pb, S, Se, Te, Po

Valence des éléments

Principe

Un atome tend à être stable lorsque sa dernière couche d'électrons (couche de valence) est complète, c'est à dire qu'elle contient le nombre maximum d'électrons qu'elle peut contenir. Ce qui signifie que l'atome va tendre à vouloir acquérir des électrons, pour compléter cette couche, ou bien à en céder, pour vider sa couche de valence, et se trouver avec la couche inférieure complète. (voir aussi la règle de l'octet).

Les gaz nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), ont une couche de valence naturellement complète, et ne s'unissent donc pas à d'autres atomes : leur valence est 0. Pour cette raison, on les trouve dans la nature sous la forme de gaz monoatomiques.

Exemples élémentaires

Un atome d'hydrogène H ne peut former qu'une seule liaison chimique avec un autre atome. Sa valence est donc 1, c'est un élément univalent ou monovalent. Ainsi, dans la molécule de dihydrogène H₂, deux atomes H sont liés par une liaison covalente.

L'atome d'oxygène O a la capacité de s'associer à deux atomes, et a donc une valence de 2 : c'est un élément bivalent ou divalent. Dans la molécule d'eau, H₂O, l'atome d'oxygène forme deux liaisons covalentes, une avec chaque atome d'hydrogène. Chacun de ces derniers, en revanche, ne forme qu'une liaison.

Un atome de carbone C est tétravalent, et peut former jusqu'à 4 liaisons chimiques. Ainsi dans la molécule de méthane CH₄, le carbone central est lié à 4 hydrogènes.

Valence des atomes dans les molécules

Dans le cadre d'une molécule, la valence d'un atome est le nombre de liaisons que cet atome a formé. Par exemple, bien que la valence du carbone soit 4, dans le cas d'un carbène (R₂C:), la valence du carbone est de 2.

Plusieurs éléments existent dans des degrés d'oxydation différents. Dans le cas des éléments non-métalliques, les états d'oxydation sont liés à la valence. Ainsi, le phosphore possède les états d'oxydation +III et +V (il peut mettre en jeu 3 ou 5 électrons dans des liaisons covalentes polarisées). D'une façon analogue, on parle de phosphore pentavalent (5 liaisons) et de phosphore trivalent (trois liaisons).

Cas des liaisons multiples

Une liaison peut être double, triple ou quadruple. Par exemple dans le cas du dioxyde de carbone, CO₂, chacun des deux atomes d'oxygène forme une double liaison covalente avec le carbone central. La formule de la molécule est : O=C=O. dans cette molécule le carbone est tétravalent (deux liaisons doubles) et l'oxygène divalent (une liaison double)

Voir aussi

• tétravalence
• règle de l'octet

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