I legami chimici

Legami

Per descrivere il legame chimico, sono state enunciate due teorie:

1. la teoria del legame di valenza: te. Lewis

Gli atomi che formano la molecola conservano intatta la struttura elettronica interna, e si legano fra loro mediante condivisione di coppie di elettroni esterni

2. la teoria degli orbitali molecolari: gli atomi non conservano la loro identità, tutti i loro elettroni si distribuiscono su nuovi orbitali molecolari che hanno al centro i nuclei degli atomi che partecipano al legame.

La valenza di un elemento è data dal numero di elettroni che esso deve perdere o acquistare, o mettere in comune con uno o più atomi per completare il suo ottetto esterno.

Regola dell'ottetto:

Ciascun atomo tende a raggiungere la configurazione elettronica esterna più stabile possibile, tramite la formazione di legami tra atomi della stessa specie o di specie diversa.

L'ottetto si può raggiungere:

1. Mediante il trasferimento di uno o più elettroni da un atomo all'altro: Legame ionico.
2. Mediante la condivisione di uno o più elettroni provenienti da ciascuno degli atomi: Legame covalente.

L'energia di legame è la quantità di energia che è necessario fornire a una mole di sostanza per rompere il legame che trattiene i suoi atomi.

Quando la differenza di elettronegatività (è la proprietà di un atomo in un legame di ad attirare su di sé la carica elettrica degli orbitali di legame. Nella tavola periodica l'elettronegatività aumenta lungo il periodo e decresce lungo il gruppo), fra i due elementi che si legano è molto grande, la coppia di elettroni messa in comune risulta molto spostata verso l'atomo più elettronegativo. Si può considerare che tra i due atomi sia avvenuto un trasferimento di elettroni.

L'attrazione che si stabilisce è detta legame ionico. È un legame dovuto all'attrazione elettrostatica fra cariche opposte. Si forma quando si combinano fra di loro due elementi aventi un basso potenziale di ionizzazione ed un'elevata affinità elettronica, ossia quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi è molto alta, in genere superiore a 1,9.

Quando un atomo di Na e un atomo di Cl si avvicinano, il sodio perde un elettrone e diventa il catione Na⁺ il cloro per acquista l'elettrone e diventa l'anione Cl^-

Ogni catione Na⁺ può considerarsi al centro di un cubo circondato da anioni, ed ogni anione è circondato a sua volta da cationi. Per ripetizione in tutte le direzioni dello spazio di tanti cubi uguali ai precedenti si forma il reticolo cristallino.

Un solo cubo, caratteristica forma del NaCl viene detta cella elementare.

Solo C, N, O, S sono capaci di formare legami π e quindi doppi legami.

Atomi con raggio atomico maggiore non possono formare doppi legami, perchè i loro orbitali p sono troppo distanti e non riescono ad avvicinarsi tanto da compenetrarsi.

La differenza di elettronegativita' non stabilisce se un composto sia di natura ionica o covalente.

Infatti ci sono composti ionici che risulterebbero avere un carattere ionico inferiore a certi composti covalenti.

La differente elettronegativita' degli atomi presenti in una molecola da origine ad un dipolo.

Il dipolo e' un sistema costituito da due cariche elettriche uguali e di segno opposto, poste ad una distanza relativamente piccola tra loro.

Quando in una molecola si verifica un addensamento di carica negativa in una zona (δ⁻) e una conseguente rarefazione di essa (δ⁺) in un'altra zona si crea un dipolo e la molecola si definisce dipolare.

def. Una molecola e' polare quando la risultante del momento dipolare e' diversa da 0.

Per stabilire se una molecola con piu' di un legame polare assuma carattere dipolare e' necessario conoscere la sua struttura.

Se le polarita' di legame sono disposte in modo simmetrico, si annullano reciprocamente e la molecola non ha momento dipolare.

Legami Deboli

• Legami elettrostatici intermolecolari
• Legame ione - dipolo
• Legame dipolo - dipolo
• Legame dipolo - dipolo indotto
• Legame dipolo indotto - dipolo indotto
• Legame Idrogeno

Legami di Van der Waals

Forze di London

Legame ione - dipolo:

Forze dipolo - dipolo:

Tutte le molecole tra le quali esiste questo tipo di interazione sono polari e tendono ad orientarsi disponendosi testa-coda con il risultato di una forza attrattiva. Si devono predisporre in modo che non ci siano forze elettrostatiche.

Forze dipolo - dipolo indotto:

L'interazione si instaura tra molecole polari ed altre apolari ma che risultano facilmente polarizzabili per induzione da parte delle molecole polari.