Appunti dettagliati Chimica generale e inorganica

Premessa sull'elettronegatività

Elettronegatività (c) è la misura della tendenza relativa di un atomo ad attrarre elettroni quando è combinato chimicamente con un altro atomo.

Elementi non metallici = elementi con elevata elettronegatività che spesso attraggono elettroni per formare anioni.

Elementi metallici = elementi con bassa elettronegatività che spesso perdono elettroni per formare cationi.

L'elettronegatività aumenta da sinistra verso destra nella tavola periodica. L'elemento più elettronegativo è il fluoro, subito dopo viene l'ossigeno.

Composti molecolari = sono generalmente formati da elementi con elettronegatività simile.

Composti ionici = sono generalmente formati da elementi con elettronegatività molto diversa (metallo + non metallo).

I legami intramolecolari

Il legame chimico può essere definito come la forza che tiene legati gli atomi tra loro. Nel caso di legame covalente, si hanno:

• Bassi punti di fusione
• Insolubilità in solventi polari (es. acqua)
• I composti fusi o i liquidi non conducono l'elettricità
• Sono spesso formati da elementi con elettronegatività confrontabile (non metalli).

Il tutto è ovviamente opposto a quello che accade nel legame ionico, che si forma tra elementi a differente elettronegatività (metallo di dx + non metallo di sx).

Legame ionico: legame generato dall'attrazione tra ioni di carica opposta e dà luogo alla formazione di un composto chiamato composto ionico. Avviene quindi un trasferimento di elettroni da un atomo all'altro per formare un catione e un anione, tra i quali nasce un'attrazione elettrostatica. Quanto più distanti sono due elementi dei gruppi A nella tavola periodica tanto maggiore sarà il carattere ionico del legame.

Energia reticolare = energia di attrazione tra ioni separati positivi e negativi allo stato gassoso impegnati nella formazione di un solido ionico. La formazione dei composti ionici avviene con cessione o acquisto di elettroni fino a quando le specie interessate non hanno conseguito la configurazione elettronica di un gas nobile. Questo processo richiede un dispendio di energia. L'energia spesa viene però guadagnata con la formazione di un solido ionico in cui gli ioni di carica opposta attraendosi sono organizzati in una struttura compatta e stabile. Il solido ionico NaCl è più stabile della miscela di atomi isolati di Na e Cl grazie al guadagno energetico dovuto alla forte attrazione di ioni di segno opposto.

Legame covalente: legame generato dalla condivisione di una o più coppie di elettroni. Il composto che si forma è detto composto covalente. Due atomi di idrogeno possiedono ciascuno un elettrone spaiato nell'orbitale 1. Quando i due atomi si avvicinano, ogni elettrone è attratto anche dal nucleo dell'atomo di idrogeno vicinale e alla distanza interatomica opportuna (distanza di legame) si appaiano, dando luogo al legame covalente. I due elettroni sono condivisi e non appartengono più ai due atomi separati. Il legame si è formato per sovrapposizione dei due orbitali atomici. I due elettroni che formano la coppia condivisa devono appartenere in origine ciascuno ad uno dei due atomi e occupare da soli un orbitale atomico (elettroni spaiati). Ogni coppia di elettroni condivisi rappresenta un singolo legame covalente. Il numero di legami che un atomo può formare dipende dal suo numero di elettroni spaiati, cioè dalla sua configurazione elettronica. Normalmente ogni atomo tende ad utilizzare nei legami tutti i suoi elettroni spaiati per ottenere la massima stabilizzazione energetica. Due, al massimo tre, coppie di atomi possono mettere in compartecipazione elettroni; si parla quindi di legame singolo (una coppia condivisa), legame doppio (due coppie condivise) o legame triplo (tre coppie condivise).