Concetti Chiave
- La polarità di una molecola dipende dall'elettronegatività degli atomi e dalla geometria molecolare, che può cancellare polarità individuali.
- La molecola del diossido di carbonio è non polare perché i dipoli dei legami si annullano a causa della sua struttura lineare.
- La molecola dell'acqua è polare poiché la sua struttura a forma di V impedisce l'annullamento delle polarità dei legami O-H.
- I legami ionici si formano quando atomi con elevata differenza di elettronegatività, come sodio e cloro, trasferiscono elettroni per stabilità.
- Gli ioni sono particelle cariche formate quando un atomo cede o acquisisce elettroni, come nel caso del sodio e cloro.
Polarità e covalenza
Le cariche parziali risultanti dai legami covalenti polari possono conferire polarità all’intera molecola: questo però dipende, oltre dall’elettronegatività degli atomi, anche dalla geometria
della molecola. Infatti, la disposizione degli atomi può far sì che le polarità dei singoli legami si cancellino a vicenda. Confrontiamo, per esempio, la molecola del diossido di carbonio e quella dell’acqua:
Nel diossido di carbonio, ogni doppio legame tra carbonio e ossigeno è polare; i due dipoli però sono orientati in senso opposto, perché la molecola è lineare: quindi, gli effetti dell’uno compensano quelli dell’altro e la molecola non è polare. La molecola dell’acqua, invece, ha una struttura a forma di V dovuta al fatto che i due legami formano un angolo di circa 105°. Perciò le polarità dei due legami O-H non si elidono, e l’intera molecola è polare.
I legami ionici si formano per attrazione elettrostatica. Quando reagiscono tra loro due atomi dei quali uno è molto più elettronegativo dell’altro, si può avere la completa cessione di uno o più elettroni. Prendiamo il sodio (elettronegatività pari a 0,9) e il cloro (3,1). L’atomo di sodio ha un solo elettrone nel suo livello esterno; questa condizione è instabile. L’atomo di cloro ne ha sette e anche questa è una condizione instabile. Poiché l’elettronegatività del cloro è molto più elevata di quella del sodio, gli elettroni che prendono parte al legame tenderanno a stare molto più vicino al nucleo del cloro; in effetti, così vicino che si verifica il passaggio dell’elettrone periferico del sodio nel livello esterno del cloro. Questa reazione tra cloro e sodio conferisce stabilità ai due atomi e produce due ioni.
Si dicono ioni le particelle dotate di carica elettrica che si formano quando un atomo cede o acquista uno o più elettroni:
In sintesi, dunque, l’osservazione dei processi chimici richiede lo studio accurato dei concetti di polarità, coovalenza e ione.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra la polarità delle molecole di diossido di carbonio e acqua?
- Come si formano i legami ionici tra sodio e cloro?
- Cosa sono gli ioni e come si formano?
La molecola di diossido di carbonio è lineare, quindi i dipoli si annullano e la molecola non è polare. Al contrario, la molecola d'acqua ha una struttura a V, quindi le polarità dei legami O-H non si elidono, rendendo la molecola polare.
I legami ionici tra sodio e cloro si formano per attrazione elettrostatica, con il sodio che cede un elettrone al cloro, creando due ioni stabili.
Gli ioni sono particelle dotate di carica elettrica che si formano quando un atomo cede o acquista uno o più elettroni, come nel caso della reazione tra sodio e cloro.
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