Chimica generale e inorganica - legame chimico

Il legame ionico, a differenza di quello covalente, è adirezionale e il numero di ioni di

carica opposta che circonda un dato ione dipende da fattori geometrici.

Principio del massimo impacchettamento: la geometria di un composto ionico è

quella che rende massima l’energia reticolare (energia rilasciata quando un solido

ionico si forma dai suoi ioni). Ogni ione deve essere circondato dal massimo numero di

ioni di segno opposto e la distanza tra ione positivo e ione negativo deve essere la

minima possibile.

Il numero massimo di anioni che è possibile porre a contatto con un catione è detto

numero di coordinazione e dipende sostanzialmente dalle dimensioni relative degli ioni

positivi e negativi. Ad ogni tipo di coordinazione ed ogni stechiometria dei composti

ionici corrisponde una ben determinata struttura del reticolo cristallino.

Vi sono alcune proprietà che sono comuni a tutti i composti ionici e che spesso

servono ad identificarli: sono sostanze solide cristalline dure, ma fragili; hanno un

punto di fusione (e di ebollizione) molto alto; generalmente sono solubili nei solventi

polari e con un’alta costante dielettrica; sono buoni conduttori allo stato fuso o in

soluzione.

LEGAME COVALENTE

Un legame covalente è un legame chimico in cui due atomi mettono in comune una o

più coppie di elettroni e in tal modo acquistano la configurazione elettronica esterna

stabile (ottetto). Gli orbitali atomici contenenti gli elettroni spaiati si sovrappongono

in orbitali molecolari, dando luogo ad una molecola. A seconda del numero di coppie di

elettroni condivise, si formano legami covalenti singoli, doppi o tripli.

I legami sono rappresentati con formule di struttura e formule di Lewis. Nelle formule

di Lewis vengono rappresentati gli elettroni di valenza come puntini disposti intorno al

simbolo chimico dell’elemento; il numero degli elettroni di valenza di un atomo

corrisponde al gruppo di appartenenza nella tavola periodica degli elementi. Un

trattino che congiunge due atomi rappresenta un legame covalente, cioè un doppietto

di elettroni condiviso (coppia di elettroni di legame); uno accostato all'atomo

rappresenta un doppietto di elettroni non impegnato in legame (coppia di elettroni

solitaria).

Il legame covalente omopolare si stabilisce tra atomi dello stesso elemento. In questo

caso, non essendoci differenza di elettronegatività, il doppietto elettronico è condiviso

in egual misura tra i due atomi coinvolti, cioè gli elettroni condivisi trascorrono lo

stesso tempo in prossimità di ciascuno dei due atomi. Il legame covalente eteropolare

si stabilisce tra atomi di elementi differenti. Nel caso in cui si abbia una moderata

differenza di elettronegatività tra i due atomi coinvolti nel legame covalente, gli

elettroni condivisi saranno attratti dall'atomo più elettronegativo, che acquisterà una

parziale carica negativa (δ –), bilanciata da una parziale carica positiva (δ +)

sull'atomo meno elettronegativo: la molecola costituisce un dipolo elettrico.

Regola dell’ottetto: gli elementi del secondo periodo, possedendo solo quattro

orbitali di valenza, non possono essere circondati da più di otto elettroni; questi

elementi formano molecole stabili se sono circondati da un numero sufficiente di

elettroni da riempire gli orbitali di valenza, cioè gli orbitali 2s e 2p. Esistono, tuttavia,

delle eccezioni: alcune molecole sono elettron-deficienti, cioè non possiedono elettroni

sufficienti a soddisfare la regola dell’ottetto. Un esempio è rappresentato dal boro che