Concetti Chiave
- La moderna tavola periodica ordina gli elementi per numero quantico principale nei periodi e configurazione elettronica nei gruppi, indicando elettroni di valenza simili.
- Il legame chimico unisce atomi tramite interazioni intramolecolari forti (covalente, ionico, metallico) o intermolecolari deboli (idrogeno, dipolo-dipolo).
- Il legame ionico si forma quando due atomi con differenze di elettronegatività superiori a 1,9 scambiano elettroni, trasformandosi in ioni opposti che si attraggono.
- Il legame covalente implica la condivisione di coppie di elettroni tra atomi, con varianti come il legame polare e il dativo, a seconda dell'elettronegatività.
- La teoria del legame di valenza descrive la formazione di legami covalenti tramite la sovrapposizione degli orbitali semivuoti, includendo il concetto di ibridazione.
Nella tavola periodica di Mendeleev gli elementi si susseguono orizzontalmente in ordine di massa atomica mentre gli elementi con il comportamento simile sono incolonnati. Nella moderna tavola periodica (TP) gli elementi in orizzontale (periodi) hanno lo stesso numero quantico principale e quelli nelle colonne (gruppi) hanno la stessa configurazione elettronica. Gli elementi di uno stesso gruppo hanno quindi lo stesso numero di elettroni di valenza (gli elettroni piu' esterni di un atomo). Il raggio atomico è la misura della distanza media tra il nucleo dell’atomo e gli elettroni del livello più esterno. [un atomo neutro ha lo stesso numero di protoni e di elettroni. può pero acquisire una carica diventando uno ione. se perde uno o più elettroni prende carica positiva e si chiama catione, se perde uno o più protoni prende carica negativa e si chiama anione].
L’energia che si fornisce ad un atomo isolato allo stato gassoso per allontanare un elettrone da esso è chiamata energia di ionizzazione. Si definisce affinità elettronica l’energia che un atomo isolato allo stato gassoso libera quando acquista un elettrone. L’elettronegatività è la tendenza degli atomi ad attirare a sé elettroni in comuni con altri atomi (elettroni di legame).
Il legame chimico è l’interazione che tiene un atomo legato ad un altro. Sono detti primari, fondamentali o forti i legami che uniscono gli atomi all’interno delle molecole (intramolecolari) = legame covalente, ionico metallico. sono secondari, intermolecolari o deboli i legami che si formano tra atomi di molecole differenti = idrogeno, dipolo-dipolo, tra molecole non polari.
L’energia di legame è l’energia necessaria per rompere un numero di avogadro di legami di un certo tipo. Quando gli atomi si legano, tendono a fare la configurazione elettronica s2p6 (l’ottetto elettronico) che è quella del gas nobile che li segue o li precede nella TP. per fare questo l’atomo ha 2 possibilità:
° può scambiare elettroni con un altro atomo. i due atomi nello scambio si trasformano in carica opposta, quindi si attraggono, formando un legame ionico.
° può mettere in comune uno o più elettroni con un altro atomo. in questo caso si forma un legame covalente per ogni coppia di elettroni che viene condivisa.
Il legame covalente si forma mediante condivisione di una o più coppie di elettroni da parte dei 2 atomi. Un legame semplice c’è quando viene condivisa una sola coppia di elettroni; un ordine di legame è il num di doppietti elettronici messi in compartecipazione. Un legame multiplo è formato da più coppie. Un legame viene definito puro (o non polare) quando si forma tra atomi con la stessa elettronegatività. Il legame covalente polare si forma tra 2 atomi con differente elettronegatività; tale differenza, però, dev’essere minore di 1,9. Nel legame covalente dativo la coppia di elettroni messi in compartecipazione proviene da un solo atomo (donatore) mentre il secondo atomo mette a disposizione un orbitale vuoto, dove gli elettroni possono muoversi. Il legame ionico si forma tra atomi con differenza elettronegatività superiore a 1,9. Il legame metallico è caratterizzato dalla presenza di ioni positivi in un mare di elettroni liberi di muoversi in tutto il reticolo cristallino. La TEORIA DEL LEGAME DI VALENZA (vb) afferma che un legame covalente si forma grazie alla sovrapposizione parziale degli orbitali semivuoti degli atomi contraenti al fine di conseguire un riempimento. se il legame è singolo è di tipo O e se il legame è doppio è di tipo P greco. è stato introdotto anche il concetto di ibridazione degli orbitali, che prevede il passaggio di elettroni ai livelli superiori grazie all’assorbimento di energia da parte dell’atomo.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra la tavola periodica di Mendeleev e quella moderna?
- Come si definisce l'energia di ionizzazione?
- Quali sono i tipi di legami chimici primari e secondari?
- Cosa caratterizza un legame covalente polare?
- Che cos'è l'ibridazione degli orbitali?
Nella tavola periodica di Mendeleev, gli elementi sono ordinati in base alla massa atomica, mentre nella moderna tavola periodica, gli elementi sono ordinati per numero atomico e configurazione elettronica.
L'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo isolato allo stato gassoso.
I legami chimici primari includono i legami covalenti, ionici e metallici, mentre i legami secondari comprendono i legami a idrogeno, dipolo-dipolo e tra molecole non polari.
Un legame covalente polare si forma tra due atomi con differente elettronegatività, ma la differenza deve essere inferiore a 1,9.
L'ibridazione degli orbitali è il processo in cui gli elettroni passano a livelli superiori grazie all'assorbimento di energia, permettendo la formazione di legami covalenti.
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