Histoire de la chimie :
Gilbert N. Lewis


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Le chimiste américain Gilbert N. Lewis (1875-1946) jeta les bases de la théorie de liaison de valence; il a contribué à l'élaboration d'une théorie de la liaison basée sur le nombre d'électrons de "valence" dans la couche extérieure de l'atome. En 1902, alors que Lewis tentait d'expliquer la valence à ses élèves, il  dépeignait les atomes comme composés d'une série concentrique de cubes avec des électrons à chaque coin. Cet « atome cubique », explique les huit groupes dans le tableau périodique et  représente son idée que les liaisons chimiques sont formées par transfert d'électrons pour donner à chaque atome un ensemble complet de huit électrons externes (un "octet").

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La théorie de Lewis de liaison chimique a continué d'évoluer et, en 1916, il publia son article intitulé «The atom of the Molecule", où il suggéra qu'une liaison chimique est une paire d'électrons partagés par deux atomes. Le modèle de Lewis a assimilé la liaison chimique classique avec le partage d'une paire d'électrons entre les deux atomes liés. Lewis  présenta, dans ce document, les "electron dot diagrams " pour symboliser les structures électroniques des atomes et des molécules. Maintenant connu comme structures de Lewis, ils sont présentés dans pratiquement tous les livres d’introduction à la chimie.

 

Peu de temps après la publication de son document de 1916, Lewis fut  absorbé dans la recherche militaire. Il ne revint  au sujet de la liaison chimique qu'en 1923, quand il résuma magistralement son modèle dans une courte monographie intitulée” Valence and the Structure os Atoms and Molecules” . Son regain d'intérêt pour le sujet a été largement stimulé par les activités du chimiste américain et chercheur de la General Electric, Irving Langmuir (1881-1957), qui entre 1919 et 1921  popularisa et développa le modèle de Lewis. Langmuir introduisit ensuite le terme de  liaison covalente.

 

En 1921, Otto Stern ( 1888-1968) et Walther Gerlach (1889-1976) établissaient le concept de spin mécanique quantique des particules subatomiques.

 

Pour les cas où il n’y a aucun partage d’électron , Lewis, en 1923,  développa la théorie de paire d'électrons d'acides et de base: il redéfinit un acide comme tout atome ou molécule contenant un octet incomplet qui est donc capable d'accepter des électrons d'un autre atome; les bases sont, bien sûr, des donneurs d'électrons. Sa théorie est connue sous le concept d’acides et bases de Lewis . En 1923, G. N. Lewis et Merle Randall (1888-1950) publièrent Thermodynamics and the Free Energy of ChemicalSubstances, premier traité moderne de thermodynamique chimique.

 

Les années 1920 ont vu l’adoption rapide et l'application du modèle de Lewis de la liaison par paire d'électrons dans les domaines de la chimie organique et de coordination. En chimie organique, c’est principalement dû aux efforts des chimistes britanniques Arthur Lapworth (1872-1941), Robert Robinson (1886-1975), Thomas Lowry(1874-1936) et Christopher Ingold (1893-1970); tandis qu’en chimie de coordination, le modèle de liaison de Lewis a été encouragé par les efforts du chimiste américain Maurice Huggins(1897-1981) et du chimiste britannique Nevil Sidgwick (1873-1952).

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