Concetti Chiave
- I legami chimici vincolano gli atomi in composti tridimensionali e richiedono energia per essere rotti, misurata in kilojoule/mol o elettrovolt.
- Gli atomi si legano per raggiungere una configurazione energeticamente più stabile, spesso completando l'ottetto di elettroni di valenza.
- La teoria di Lewis evidenzia l'importanza degli elettroni di valenza nella formazione dei legami, ispirata dalla stabilità dei gas nobili.
- I legami ionici si formano tramite il trasferimento di elettroni tra atomi, creando ioni attratti da forze elettrostatiche.
- Nei legami covalenti, gli atomi condividono elettroni per raggiungere configurazioni elettroniche stabili simili a quelle dei gas nobili.
Introduzione ai modelli di legame chimico
Un legame è la forza che vincola gli atomi nei composti in geometrie tridimensionali definite. L’energia di legame è l’energia richiesta per rompere il legame (L’energia di legame è la quantità di energia che è necessario fornire ad una mole di sostanza per rompere il legame che trattiene i suoi atomi. Si misura in kilojoule/mol oppure in elettrovolt).
Gli atomi si legano tra loro perché il sistema così ottenuto possiede energia minore del sistema rappresentato dagli atomi isolati (gli atomi sono instabili, ovvero incompleti fino a quando non hanno raggiunto l’ottetto).
Alcuni concetti importanti da ricordare:
- Gli atomi interagiscono tramite gli elettroni esterni (elettroni di valenza);
- La configurazione elettronica dei gas nobili è particolarmente stabile, infatti essi hanno raggiunto l’ottetto;
- I metalli tendono a perdere elettroni (basso potenziale di ionizzazione);
- I non metalli tendono ad acquistare elettroni (alta affinità elettronica);
- La formazione di un legame è un processo esotermico.
Al fine di poter utilizzare i simboli di Lewis e le strutture di Lewis è necessario introdurre la teoria da esso ideata. La teoria di Lewis è basata sul fatto che le configurazioni elettroniche dei gas nobili sono responsabili della loro inerzia, e che gli atomi degli elementi si combinano tra loro per poter raggiungere le configurazioni elettroniche di questi particolari gas. I punti fondamentali della teoria sono:
- Gli elettroni, in particolare quelli esterni (di valenza), giocano un ruolo fondamentale nella formazione dei legami;
- In alcuni casi gli elettroni, in un legame, non vengono solamente condivisi ma vengono trasferiti da un atomo all’altro. Si formano ioni positivi e ioni negativi che si attraggono tra loro in conseguenza di forze elettrostatiche dette legami ionici;
- Nei casi in cui vi sia la semplice condivisione tra gli atomi degli elettroni si ha un legame covalente;
- Gli elettroni vengono trasferiti o condivisi in modo tale che ogni atomo acquisti una configurazione elettronica particolarmente stabile. In genere questa è la configurazione elettronica di un gas nobile, che raggiunge l’ottetto (possiede otto elettroni nel guscio esterno di valenza).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo degli elettroni di valenza nella formazione dei legami chimici?
- Perché i gas nobili sono considerati particolarmente stabili?
- Qual è la differenza tra un legame ionico e un legame covalente?
Gli elettroni di valenza sono fondamentali nella formazione dei legami chimici, poiché sono quelli che interagiscono tra gli atomi per formare legami, sia condividendo che trasferendo elettroni.
I gas nobili sono considerati particolarmente stabili perché hanno raggiunto l'ottetto, ovvero una configurazione elettronica completa nel guscio esterno, che li rende inerti.
Un legame ionico si forma quando gli elettroni vengono trasferiti da un atomo all'altro, creando ioni che si attraggono elettrostaticamente, mentre un legame covalente si forma quando gli elettroni vengono condivisi tra gli atomi.
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