Dans la nature, les atomes ont tendance à s'associer pour former des molécules. Seuls les atomes de gaz nobles (\mathrm{He}, \mathrm{Ne}, \mathrm{Ar}, \mathrm{Kr}, etc.) présentent une grande inertie chimique : ce sont des gaz monoatomiques dans les conditions ordinaires de température et de pression.
Cette particularité est liée à la configuration électronique de la couche externe des atomes correspondants :

• \mathrm{He} : 1s² ;
• \mathrm{Ne} : 1s²2s²2p⁶ ;
• \mathrm{Ar} : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

À l'exception de l'atome d'hélium qui possède deux électrons sur sa couche externe, les autres atomes de gaz nobles ont tous huit électrons sur leur couche externe.

La grande stabilité des gaz nobles est donc liée au nombre particulier d'électrons qu'ils possèdent sur leur couche externe :

• soit deux électrons ou un duet d'électrons pour l'atome \mathrm{He} ;
• soit huit électrons ou un octet d'électrons pour les autres atomes (\mathrm{Ne}, \mathrm{Ar}).

On parle parfois de gaz rares ou de gaz inertes mais ces appellations ont été remplacées par celle de gaz nobles.

Dans les entités (ions, molécules) qu'ils forment, les atomes ont tendance à adopter la configuration électronique externe du gaz noble le plus proche.

On peut définir deux règles :

• la règle du duet : les atomes dont le numéro atomique est proche de celui de l'hélium Z = 2 ont tendance à adopter sa configuration à deux électrons (1s²) ;


• la règle de l'octet : les autres atomes ont tendance à adopter la configuration électronique externe de l'atome dit gaz noble le plus proche avec huit électrons (ns²np⁶).

Au début du XX^e siècle, Stéphane Leduc a étudié les combinaisons entre des sels métalliques et des solutions à base de carbonate, de phosphate ou de silicate de sodium.
Il pensait avoir recréé la vie…

• Anion : un ion portant une ou plusieurs charges négatives.
• Cation : un ion portant une ou plusieurs charges positives.
• Ion monoatomique : un atome ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Établir la configuration électronique des atomes de \text { Li } puis celle de l'ion \mathrm{Li}^{+}.
Comparer la configuration électronique de l'ion monoatomique établie à celle du gaz noble le plus proche et conclure.

Le lithium existe aussi sous forme atomique \text {Li}, mais il cède si facilement un électron qu'il réagit violemment avec de nombreux composés, comme l'eau.

Dans les molécules, les atomes mettent en commun des électrons afin de gagner en stabilité.

La liaison covalente est une mise en commun de deux électrons de valence entre deux atomes. On représente une liaison covalente par un tiret entre les deux atomes concernés :



L'énergie de liaison représente l'énergie requise pour rompre cette liaison.

Les électrons de valence d'un atome qui ne participent pas aux liaisons covalentes sont répartis en doublets d'électrons appelés doublets non liants. Chaque doublet non liant est représenté par un tiret placé sur l'atome considéré :

Dans la nature, les atomes ont tendance à s'associer pour former des molécules, des composés ioniques ou bien encore des métaux. Voici le mode d'emploi en quatre étapes pour recréer l'Univers !

En s'associant entre eux pour former des molécules, les atomes vont chercher à acquérir une plus grande stabilité.

Chaque atome respectera donc soit la règle du duet, soit la règle de l'octet. Les formules de Lewis des molécules permettent de vérifier le respect de ces règles en comptabilisant les électrons des liaisons covalentes et des doublets non liants pour chaque atome de la molécule.

Exemple : formule de Lewis de la molécule d'eau.

• Il faut comptabiliser tous les électrons des liaisons dans lesquelles chaque atome est impliqué :