Concetti Chiave
- Gli elementi naturali si legano formando aggregati, rilasciando energia quando la loro energia potenziale aggregata è minore.
- I gas nobili sono poco reattivi grazie alla loro configurazione elettronica stabile, con 8 elettroni esterni (2 per l'elio).
- Il legame ionico avviene quando c'è un grande trasferimento di elettroni tra atomi con alta differenza di elettronegatività.
- Il legame covalente si crea condividendo coppie di elettroni; può essere semplice, doppio o triplo, o dativo.
- Il legame covalente può essere puro, con elettronegatività uguale, o polare, con elettronegatività differente.
Gli elementi presenti in natura sono 89, e tutti i corpi dell'universo esistono grazie alla combinazione di questi 89 elementi che si legano tra loro in maniera diversa.
Ma non tutte le combinazioni sono possibili: possono legarsi solo gli elementi la cui energia potenziale scaturita dall'aggregazione sia minore dell'energia potenziale dei due atomi presi separatamente.
Dunque, un legame si forma solo se l'aggregato che ne risulta libera energia.
I gas nobili hanno 8 elettroni esterni (tranne l'elio che ne ha 2), quindi completano il loro livello energetico più esterno, raggiungendo così una configurazione elettronica molto stabile, che conferisce a questi gas una scarsa o addirittura nulla reattività.
Tutti gli altri elementi della tavola periodica vorrebbero raggiungere una configurazione altrettanto stabile. Il chimico tedesco Abegg propose la teoria secondo cui gli atomi possano acquistare o perdere elettroni per raggiungere la configurazione del gas nobile che li precede o che li segue. Dal trasferimento di elettroni da un atomo all'altro si liberano ioni di carica opposta che si attraggono tra loro dando vita a legami ionici.
Il legame ionico si ottiene quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi è molto alta, in genere superiore a 1,9.
In generale possiamo dire che:
i metalli appartenenti ai gruppi I, II e III tendono a perdere elettroni e a diventare ioni positivi, raggiungendo la struttura del gas nobile più vicino;
i non metalli dei gruppi V, VI e VII tendono ad acquistare elettroni e a trasformarsi in ioni negativi con la configurazione del gas nobile più vicino;
quando essi si incontrano, si scambiano gli elettroni, diventando ioni e fra di essi si stabilisce una forza di attrazione che altro non è che il legame ionico.
Studiando un cristallo di cloruro di sodio si scopre che gli ioni Na+ e Cl- sono disposti secondo uno schema ben preciso (impacchettamento).
Tutti i composti ionici presentano un reticolo cristallini, ma la modalità con cui si dispongono gli ioni cambia.
La formula del composto ionico non indica una molecola, ma soltanto il rapporto di combinazione tra gli ioni positivi e quelli negativi.
Lewis sostenne che gli atomi possono legarsi non solo tramite questo trasferimento di elettroni, ma anche attraverso la condivisione di una coppia di elettroni di valenza (legame covalente). Il legame covalente è responsabile della formazione delle molecole; inoltre non c'è il reticolo cristallino, ma ogni molecola è indipendente.
Se viene condivisa
una sola coppia di elettroni, il legame sarà semplice;
2 coppie di elettroni: legame doppio;
3 coppie di elettroni: legame triplo.
Un particolare tipo di legame covalente è il legame covalente dativo, che si forma quando la coppia di elettroni comuni è fornita da uno solo degli atomi partecipanti al legame. L'esempio più comune è l'ammonio (NH4+). N (che ha un doppietto elettronico) si lega con un legame covalente polare a 3 atomi di H, e mette in comune il doppietto per legarsi allo ione H+, comportandosi da “donatore”.
Il legame covalente può essere anche puro o polare.
È puro (o omopolare) quando gli atomi che si legano sono uguali, e quindo hanno anche uguale elettronegatività, dunque gli elettroni sono condivisi in maniera equa.
È polare (o eteropolare) quandogli atomi e l'elettronegatività sono differenti, quindi l'elettrone passerà più tempo sull'atomo più elettronegativo.
Domande da interrogazione
- Qual è la condizione necessaria affinché si formi un legame tra due atomi?
- Come si comportano i metalli e i non metalli in termini di elettroni per formare legami ionici?
- Qual è la differenza tra legame ionico e legame covalente secondo Lewis?
- Cosa caratterizza un legame covalente puro rispetto a uno polare?
- Che cos'è un legame covalente dativo e qual è un esempio comune?
Un legame si forma solo se l'aggregato risultante libera energia, ovvero quando l'energia potenziale dell'aggregato è minore dell'energia potenziale dei due atomi presi separatamente.
I metalli dei gruppi I, II e III tendono a perdere elettroni diventando ioni positivi, mentre i non metalli dei gruppi V, VI e VII tendono ad acquistare elettroni trasformandosi in ioni negativi.
Il legame ionico si forma tramite il trasferimento di elettroni tra atomi, mentre il legame covalente si forma attraverso la condivisione di una coppia di elettroni di valenza.
Un legame covalente è puro quando gli atomi legati sono uguali e condividono gli elettroni equamente; è polare quando gli atomi hanno diversa elettronegatività, causando una distribuzione asimmetrica degli elettroni.
Un legame covalente dativo si forma quando la coppia di elettroni condivisa è fornita da uno solo degli atomi partecipanti; un esempio comune è l'ammonio (NH4+).
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
