Chimica e materiali

Molecola

Molecola: + piccola particella di una sostanza che ne conserva tutte le proprietà, l’insieme di 2 o + atomi legati tramite legami covalenti.

Legami chimici

Perché gli atomi/ioni formano legami tra loro?

Il legame abbassa l’energia potenziale tra cariche + e cariche -, tale diminuzione è dovuta alle interazioni attrattive tra ioni di carica opposta o tra nuclei e coppia di e- condivisi.

Elettronegatività e scala di Pauling

Elettronegatività

• Misura dell’attrazione che un atomo ha per gli e- condivisi con un altro atomo in un legame chimico.
• Regola le proprietà chimiche e fisiche dei composti chimici.
• È inversamente proporzionale al volume dell’atomo.
• Il fluoro è l’elemento + elettronegativo, mentre il Cesio è quello – elettronegativo.
• I valori di elettronegatività sono numeri puri.
• Va in funzione del numero atomico.

Secondo Pauling, l’elettronegatività si tratta della capacità di un atomo, in una molecola, di attrarre a sè gli e- di legame.

• X e X sono le elettronegatività degli atomi A e B.
• Δ: definito surplus di energia, dato da E A-B – ½ (E A-A + E B-B).
• 0,102: fattore di conversione.

Scala di Pauling

• Si costruisce attribuendo l’elettronegatività di un elemento un valore arbitrario e ricavandone i valori attraverso una formula.
• Pauling attribuì all’H un valore di riferimento di 2.1 eV, nella formula si sostituisce 2.1 a X b, in modo che risolvendo l’equazione ogni valore sia positivo (oggi H è 2.2).
• C’è una zona che non rispetta la periodicità dell’elettronegatività ed è chiamato “Periodo Massimo Locale di Elettronegatività”, gli atomi in questo intervallo sono racchiusi nel rettangolo in tabella.

Secondo Mulliken, invece, l’elettronegatività è la media aritmetica tra energia di ionizzazione e affinità elettronica x = ½ (E i + E ea).

• E i: energia di ionizzazione.
• E ea: energia di affinità elettronica.

x Mullikan = 2.78 x Pauling KJ/mole

Differenze tra affinità elettronica ed elettronegatività

• Affinità elettronica: attrazione di un e- addizionale da parte di un atomo isolato.
• Elettronegatività: capacità di un atomo, in un legame, di attrarre e- condivisi.

Se:

• 2 atomi di una molecola sono uguali con uguale V, gli e- di legame sono attratti dai due nuclei con uguale forza.
• 2 atomi di una molecola sono diversi, gli e- di legame sono più vicini al nucleo dell’atomo più piccolo perché attratti da una forza maggiore.

Tipi di legami chimici

Legame ionico

• Risulta dalla forza elettrostatica tra catione e anione.
• Si forma di solito tra un metallo e non metallo.
• Legame debole.
• Nel legame ionico ogni ione è un’unità a sè stante, attratto da forze coulombiane degli ioni di segno opposto che lo circondano e non si formano nè orbitali nè mol