Chimica - Appunti

I Legami Chimici

In un legame chimico gli atomi cercano di raggiungere la config. elettronica esterna più stabile, mettendo in comune cedendo o acquistando elettroni fino a completare l'otteto.

Legame Ionico

Comporta il trasferimento di elettroni. Si ha quando si legarsi sono un elemento a spiccate proprietà metalliche con uno o due elettroni esterni e un elemento a spiccate proprietà non metalliche con sei o sette elettroni esterni.

Gli ioni di carica opposta sono tenuti insieme dalla forza elettrostatica che segue la legge di Coulomb:

F = k ^{Z_a Z_b} / r²

Il numero di elettroni perduti o acquistati è la valenza ionica di un elemento.

Le forze di attrazione e repulsione formano simmetria sferica pertanto il legame ionico non è direzionale.

La distanza di legame è quella che si ha quando esiste un perfetto equilibrio tra le forze di attrazione e repulsione. Questa distanza viene considerata uguale alla somma dei raggi ionici dei due ioni che interagiscono.

Proprietà:

• 1) Solidi a temperatura ambiente;
• 2) Elevata temperatura di fusione ed ebollizione;
• 3) Solubili in solventi polari;
• 4) Scarsa conduttività allo stato solido a causa dell'alta energia del legame;
• 5) Elevata conduttività allo stato fuso;
• 6) Duri.

LEGAME COVALENTE

Si forma quando due atomi mettono in condivisione una coppia di elettroni.

Se gli atomi mettono in comune due o tre elettroni il legame si dice doppio o triplo rispettivamente.

Un particolare tipo di legame covalente è quello dativo dove la coppia di elettroni è fornita da uno solo degli atomi partecipanti al legame.

Quando l’accettore di elettroni è un metallo o uno ione metallico, circondato da un certo numero di ioni negativi o molecole, si ottiene una specie chiamata complesso o composto di coordinazione.

Se due atomi che si legano sono identici il legame si dice puro o omopolare, se gli atomi sono di natura diversa eserciteranno sugli elettroni di legame una diversa forza di attrazione a causa di differenza di elettronegatività. Questo comporta un polo parzialmente negativo e uno parzialmente positivo. Il legame si dice polarizzato o polare o eteropolare.

Il legame covalente è un legame forte.

PROPRIETA’

1. Punti di ebollizione e di fusione molto alti;
2. Elevate durezza;
3. Non solubilità;
4. Deformabili con difficoltà;
5. Fragilità;
6. Cattivi conduttori di calore ed elettricità.

Struttura Cubica A Corpo Centrato (CCC)

In questa cella elementare, l’atomo centrale è circondato da otto atomi, perciò ha numero di coordinazione 8.

Ogni cella ha al suo interno un atomo completo, collocato nel centro, e un atomo di atomo su ognuno degli 8 angoli. Per ogni cella si ha un totale di:

1 atomo + 8 * 1/8 = 2 atomi

Gli atomi sono in contatto lungo la diagonale del cubo. Cosí la relazione tra il lato del cubo a e il raggio atomico R è:

√₃a = 2R

oppure a = 4R/√₃

Considerando gli atomi pieni, si può calcolare un fattore di compattazione atomica (FCA):

FCA = (volume degli atomi nella cella elementare) / (volume della cella elementare) ≈ 0,68

I metalli che a temperatura ambiente hanno questa struttura sono cromo (Cr), tungsteno (W), molibdeno (Mo), vanadio (V) e ferro (Fe α)

SOSTITUZIONALI

formate da due elementi, gli atomi di un elemento aggiunto, o soluto vuole dire qui, possono sostituire nell reticolo cristallino atomi dell’elemento base, o solvente.

L’ampia solubilità allo stato solido è favorita delle condizioni di Hume-Rotheny:

1. i diametri degli atomi degli elementi non devono differire più del 15%;
2. le strutture cristalline dei due elementi devono essere le stesse;
3. l’elettronegatività pressoché uguale per evitare la formazione di composti;
4. i due elementi dovrebbero avere la stessa valenza.

INTERSTITIALI

Gli atomi di soluto si collocano negli spazi tra gli atomi di solvente. Questi spazi, o vuoti, sono detti interstizi.

Le soluzioni solide interstiziali possono formarsi quando un atomo è più grande di un altro.