Chimica generale - il legame chimico

Legame ionico

AlN.B. Non bisogna confonderlo perciò con lo stato di ossidazione,che è formale, non reale (nel calcolo dello stato di ossidazione si"suppone" che tutti gli elettroni corrispondenti passino all'atomopiù elettronegativo, ma non si tratta di un processo reale, bensì diun artificio utile nei calcoli).

Il legame ionico

1Na [Ne]3s2 5Cl [Ne]3s 3p

+Na [Ne]- 2 6[Ne]3s 3p = [Ar]Cl

Con la simbologia di Lewis

••Na Cl• •• • -•• ••+Na [ ]Cl •• •• ••

Il legame ionico - Energia reticolare

-Cl +Na

Reticolo cristallinodi NaCl

Numero dicoordinazione = 6

Nella formazione di ioni, non sempre viene raggiunta la configurazione di un gasnobile (per esempio i metalli di transizione ne sono troppo lontani), ma si raggiunge,comunque, una situazione di massima stabilità.

2+Zn Z= 3 0 2 8

Zn Z=2 2 6 2 6 2 1 0 2 2 6 2 6 1 0

1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 1 s 2 s 2 p 3 s 3 p4 s 3 d 3 d2 +Co Z= 2 5

Co Z= 2 7 72

2 6 2 61 s 3 d2 s 2 p 3 s 3 p2 72 2 6 2 61 s 4 s 3 d2 s 2 p 3 s 3 p 3+Co Z= 2 4 62 2 6 2 61 s 3 d2 s 2 p 3 s 3 pI l le ga m e ion icoAn ion i e ca t ion i posson o da r e lu ogo a st r u t t u r ecom ple sse , cost it u it e da più a t om i.Pe r e se m pio: 2 - - - 4 -An ion i polia t om ici: SO , N O , N , SiO₄^3- 3 3 4+ 2 +Ca t ion i polia t om ici: N H , H g⁴⁺ 2L’energia necessaria a formare un legame ionicoproviene in larga misura dall’attrazione elettrostaticatra ioni di carica oppostaOgni catione tende ad attrarre il maggior numero di anioni e viceversa, in mododa rendere massima la forza complessiva di interazione e minima l’energia.[NaCl , CaCl₂ , AlCl₃ , Na₂O, CaS, … .]2 3 2La distanza di legame è quella che si ha quando esiste un perfetto equilibrio trale forze di attrazione e quelle di repulsione.Questa distanza viene considerata uguale alla somma dei raggi ionici dei dueche interagiscono.ioniLe dimensioni dei raggi dipendono dal numero di

elettroni totali dello ione e dal rapporto tra numero di elettroni e numero atomico (cioè numero di protoni nel nucleo).

Requisiti per la formazione del legame ionico → (→n+ -M M + n e M bassa energia di ionizzazione (X elevata affinità elettronica- n-X + n e XΔ (M,X) > 1,7

Elettronegatività

LEGAME IONICO

Valori di elettronegatività (scala di Pauling) di alcuni elementi

I L LEGAME COVALENTE

Consideriamo un sistema costituito da due atomi che hanno tra loro differenza di elettronegatività Δ = 0 uguale a zero: Elettronegatività < Δ ≤ 0 1,7 oppure compresa tra : Elettronegatività

I L LEGAME COVALENTE

La molecola di idrogeno H2

Il legame covalente esprime la condivisione di una coppia di elettroni tra due atomi. Δ LEGAME COVALENTE PURO= 0 Elettronegatività 2 atomi di H Attrazione degli elettroni da parte dei nuclei Formazione del legame covalente della molecola di H2 Δ < 1,7 LEGAME COVALENTE

POLARE

Elettronegatività

Quando due atomi diversi si uniscono a formare un legame covalente, può accadere che un atomo attragga i due elettroni con un'intensità maggiore dell'altro. L'effetto di una diversa attrazione per gli elettroni di legame dà come risultato una distribuzione sbilanciata della densità elettronica. Sull'atomo a maggiore attrazione elettronica (più elettronegativo) si stabilisce una parziale carica negativa (δ), mentre sull'altro atomo si determina una lacuna di carica ovvero una parziale carica positiva+(δ).

Legame covalente polare

Tale legame viene definito: μδ ≠-rosso ~ 0δ +blu ~

Quando il baricentro delle cariche positive non coincide con il baricentro delle cariche negative 0 e il legame è covalente polare.

-+ δ μ = 0- risδ δ1/2 1/2+ +μ ≠0 la molecola è apolare risla molecola è polare

Il legame chimico

Parametri della

struttura molecolare•Ordine di legame•Energia di legame•Lunghezza di legame•Angolo di legame

Il legame chimicoEnergia (o forza) di legame→H₂ H E (H-H) = 436 kJ/mol²(g) (g) D→HF H + F E (H-F) = 569 kJ/mol(g) (g) (g) D

Energia di legame: corrisponde all’energia di dissociazione del legame

Il legame chimico Energia di legame:•diminuisce con l’aumentare del raggio atomico•aumenta con l’ordine di legame (molteplicità)

Il legame chimicoLunghezza di legame -10( 1x10 m≡ ):1 ogni atomo fornisce allaÅ~lunghezza del legame un contributo caratteristico che chiamiamo raggio covalente. Raggio covalente La lunghezza del legame vale approssimativamente la somma dei raggicovalenti degli atomi interessati nel legame.

Lunghezza di legameRaggio covalente atomico (pm)Un triplo legameè più corto diC≡Cuno doppio Lunghezze di legami multipli