Concetti Chiave
- La varietà di composti nell'Universo deriva dalle interazioni tra atomi, con legami che liberano energia durante la loro formazione.
- I gas nobili sono stabili grazie alla loro configurazione elettronica completa, con otto elettroni nel livello più esterno, rendendoli poco reattivi.
- La stabilità delle molecole è dovuta al loro contenuto energetico inferiore rispetto ai singoli atomi, favorendo la formazione di legami.
- Gli elettroni di valenza sono cruciali nella formazione dei legami, poiché vengono ceduti, acquisiti o condivisi tra gli atomi.
- Il numero di ossidazione sostituisce il concetto di valenza, indicando la carica di un atomo in base alla sua attrazione per gli elettroni condivisi.
La formazione dei legami atomici
La notevole varietà di composti formatisi nell’Universo è dovuta alla combinazione degli atomi fra loro. I legami fra gli atomi sono determinati da interazioni fra gli elettroni del livello più esterno e generalmente la formazione di un legame comporta un bilancio energetico favorevole: avviene, cioè, con liberazione di energia. La quantità di energia necessaria per sciogliere un legame è uguale a quella liberata nella sua formazione.
Stabilità dei gas nobili
La molecola, che ha un contenuto energetico minore rispetto a quello dei singoli atomi costituenti, risulta più stabile. Sono particolarmente stabili e quindi niente affatto disponibili a costituire legami alcuni atomi che possiedono otto elettroni nel livello più esterno. Tale è la configurazione di alcuni gas, che per la scarsa propensione per i legami vengono definiti gas nobili. Analogo comportamento
esibisce l’He, incluso fra i gas nobili, pur se in possesso di due soli elettroni.
Concetto di valenza e ossidazione
Un atomo quando si lega ad altri atomi acquista, cede o mette in comune gli elettroni del livello più esterno, che vengono pertanto definiti elettroni di valenza.
Il concetto di valenza, molto antico e non soddisfacente per la moderna interpretazione del legame, indica “il numero di atomi di idrogeno che un atomo di un determinato elemento riesce a legare “. L’idrogeno, che è l’elemento più semplice, possiede un solo elettrone e viene considerato monovalente. La valenza è costante per alcuni atomi, variabile per altri.
Al concetto di valenza oggi si preferisce quello del numero di ossidazione (n.o.), che rende conto del trasferimento degli elettroni nella formazione dei legami. Con il numero di ossidazione o stato di ossidazione si indica la carica che l’atomo esibisce quando gli elettroni di ciascun legame vengono assegnati all’atomo più elettronegativo, ovvero a quello che esercita una maggiore attrazione sugli elettroni condivisi con uno o più atomi. È chiaro che per gli atomi, non combinati, il numero di ossidazione assume valore = 0.
Domande da interrogazione
- Perché la formazione di legami atomici è importante per la varietà di composti nell'Universo?
- Cosa rende i gas nobili particolarmente stabili?
- Qual è la differenza tra valenza e numero di ossidazione?
La formazione di legami atomici consente la combinazione degli atomi, creando una notevole varietà di composti. Questo processo è guidato dalle interazioni tra gli elettroni del livello più esterno e avviene con un bilancio energetico favorevole, liberando energia (come indicato nel testo).
I gas nobili sono particolarmente stabili perché possiedono otto elettroni nel livello più esterno, il che li rende poco propensi a formare legami. Anche l'elio, con solo due elettroni, mostra un comportamento simile, evidenziando la stabilità di queste configurazioni elettroniche (come descritto nel testo).
La valenza indica il numero di atomi di idrogeno che un atomo può legare, mentre il numero di ossidazione rappresenta la carica dell'atomo quando gli elettroni di un legame sono assegnati all'atomo più elettronegativo. Oggi, il numero di ossidazione è preferito per descrivere il trasferimento di elettroni nella formazione dei legami (secondo quanto riportato nel testo).
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