Au-delà de la classification en ioniques, covalentes et métalliques, chaque liaison a des propriétés mesurables : une longueur, une énergie, un caractère ionique plus ou moins marqué. Ces propriétés déterminent le comportement macroscopique des substances.
Longueur de liaison
La longueur de liaison est la distance moyenne entre les deux noyaux atomiques. Plus la liaison est courte, plus elle est forte. Typiquement : liaison triple < double < simple (ex: C≡C = 120 pm, C=C = 134 pm, C–C = 154 pm pour les liaisons carbone-carbone).
Cette longueur peut être mesurée par cristallographie aux rayons X pour les solides, ou par spectroscopie pour les moléuum gaz.
Échelle des longueurs de liaison typiques
Énergie de liaison
L'énergie de liaison est l'énergie qu'il faut fournir pour rompre une liaison. Plus elle est élevée, plus la liaison est stable. Exemples : H–H = 436 kJ/mol, C–H = 413 kJ/mol, C=O = 745 kJ/mol (très forte !).
Enormes énergies de liaison triple azote N≡N (945 kJ/mol) expliquent pourquoi N₂ est si peu réactif despite being dinitrogen gazeux à température ambiante.
Caractère ionique partiel
Même dans une liaison covalente entre atomes différents, il y a généralement un partage inégal des électrons. L'électronégativité croissante de gauche à droite dans le tableau crée des dipôles de liaison.
La règle de Sanderson permet d'estimer le caractère ionique : plus la différence d'électronégativité est grande, plus la liaison est ionique. À ΔEN > 1,7 environ, on considère généralement la liaison comme ionique.
Polarisation des orbitales
Dans une liaison covalente, les orbitalesatomiques se combinent pour former des orbitales moléculaires liantes (plus stables) et antiliantes (moins stables). Le remplissage de ces orbitales détermine l'ordre de liaison.
Dans des liaisons comme C=O, la polarisation vient aussi de la différence d'électronégativité entre les deux atomes, créant un dipôle permanent.