Chimica - legami chimici

Legami chimici

Gli atomi tendono a legarsi spontaneamente fra loro, così da raggiungere una maggiore stabilità energetica. È grazie ai legami chimici che è possibile la formazione di molecole.

Teoria di Lewis

Da una spiegazione della formazione delle molecole. Gli elettroni di valenza sono implicati nel legame chimico:

• Se gli elettroni vengono trasferiti si ha legame ionico;
• Se gli elettroni sono in compartecipazione si ha legame covalente;

Gli atomi tendono ad assumere la configurazione elettronica dei gas nobili, a raggiungere l'ottetto.

Legame ionico

È l'attrazione che si stabilisce tra cariche di segno opposto. Si forma un solido con conseguente diminuzione di energia (più stabilità); l'energia che si libera in questo universo viene indicata come entalpia reticolare (calore). L'energia reticolare è data dalla sommatoria delle energie attrattive e repulsive degli ioni nel cristallo tridimensionale.

Es: NaCl (unità formula)

• Energia di ionizzazione del sodio 500 kJ/mol è necessario fornire energia per strappare un elettrone;
• Affinità elettronica del cloro 350 kJ/mol, mancherebbero 150 kJ/mol, che arrivano però dall'interazione tra una serie di cariche positive e negative.

Ep = 1/(4peo)(- 6e²/d + 12e²/√2d - 8e²/√3d + 6e²/√4d - 24e²/√5d ...)

L'interazione tra due atomi di segno opposto non è sufficiente per mantenere un legame, ma sono necessarie più cariche positive e più cariche negative.

Quando avviene un legame ionico?

• Quando si ha un elemento con bassa energia di ionizzazione (catione) e bassa elettronegatività con un elemento con alta affinità elettronica (anione) e alta elettronegatività;
• Con ioni di piccole dimensioni e con numero di carica elevata;
• Cationi nella sinistra della tavola con anioni nella destra della tavola;

Legami covalenti

Un legame covalente è costituito da una coppia di elettroni messa in compartecipazione tra due atomi.

Determina la formazione di molecole:

• Ciascuno dei due orbitali fornisce uno degli elettroni che lo costituiscono;
• Entrambi gli elettroni sono formati dallo stesso atomo;

Si forma un composto nel quale gli atomi hanno energia inferiore rispetto a quelli di partenza. L'energia potenziale di due atomi (es. H) è nulla quando sono distanti. La formazione del legame è un evento favorevole dal punto di vista energetico.

Postulato di Lewis

Ognuno dei due atomi deve contribuire alla formazione del legame con un suo orbitale atomico (teoria ora superata).