Legami chimici parte dei legami intramolecolari

Corso di Chimica - Anno 2017

Associazione culturale “Dictatum -

Discere”

DEFINIZIONE DI LEGAME CHIMICO

Il legame chimico è la forza che tiene uniti gli atomi in una specie chimica

(legame intramolecolare) o molecole e ioni in uno stato fisico di

aggregazione (legame intermolecolare)

In entrambi i casi le forze che intervengono nella formazione dei legami chimici sono essenzialmente di natura

elettrostatica, carica elettrica positiva protoni negativa

ovvero sono dovute alle interazioni tra la dei e quella degli

elettroni di specie chimiche uguali o diverse fra loro. nucleo

sono quelle che si stabiliscono tra il (ed in particolare i protoni presenti in esso) e gli

Forze Attrattive:

elettroni. nucleo nucleo

sono quelle che si stabiliscono tra e (tra i protoni che sono presenti in esso) e tra

Forze Repulsive:

elettrone elettrone.

ed e e

- -

p p

Forze repulsive

Forze attrattive

LEGAMI CHIMICI INTRAMOLECOLARI ED INTERMOLECOLARI

I legami chimici si classificano in due grandi gruppi:

intramolecolari

A) Legami chimici

Tengono uniti gli atomi all’interno di una molecola. La loro rottura e formazione comporta la conversione di una specie

chimica in un’altra (reazione chimica). Dal punto di vista energetico i legami intramolecolari sono molto più forti di

quelli intermolecolari.

intermolecolari

B) Legami chimici

Si instaurano tra una molecola (o uno ione) e l’altra. La loro rottura e formazione comporta un passaggio di stato

(trasformazioni fisiche). Non si ha quindi la conversione di una sostanza in un’altra. Sono molto più deboli rispetto a

quelli intramolecolari. Intramolecolari Intermolecolari

Legame tra ATOMI Legame TRA UNA MOLECOLA

NELLA molecola E L’ALTRA

Si rompono e si formano nelle Si rompono e formano nei PASSAGGI

REAZIONI CHIMICHE DI STATO

Più forti Più deboli

1) LEGAME A IDROGENO

1) LEGAME IONICO (elettrostatico) 2) LEGAME IONE-DIPOLO E DIPOLO-

2) LEGAME COVALENTE (elettronico) DIPOLO

-puro 3) INTERAZIONE DIPOLO-DIPOLO

-polare INDOTTA

-dativo 4) FORZE DI VAN DER WAALS

3) LEGAME METALLICO 55

Capitolo 5 - Il legame chimico –

Dott.ssa Daniela Cotza

A cura della - e-mail: daniela@dictatumdiscere.it - cell. 328.2680426

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LEGAMI CHIMICI INTRAMOLECOLARI

(legami tra gli atomi in una molecola)

Formazione del legame intramolecolare e raggiungimento dell’ottetto. tra il

Il legame chimico fra due atomi si forma quando, nell’avvicinamento di questi, si stabiliscono forze di attrazione

nucleo elettroni più esterni l’energia potenziale ha un valore

di un atomo e gli dell’altro atomo. In tale situazione

minimo, la stabilità del sistema è massima,

per cui e si ha la formazione del legame.

La situazione di massima stabilità, in cui l’energia potenziale del sistema è

minima, si ha quando i due atomi, nel formare il legame chimico, raggiungono

la configurazione elettronica del gas nobile che sta loro più vicino, che

consiste nella maggior parte dei casi in otto elettroni nel livello energetico più

esterno di valenza (situazione definita “ottetto”).

L’atomo può raggiungere l’ottetto in due modi principali:

1) Perdendo o acquistando elettroni quindi formando cationi e anioni

(es. nel legame ionico)

2) Condividendo gli elettroni nella formazione di orbitali di legame,

riempiendo quindi i loro orbitali semipieni o vuoti (es. legame

covalente)

Il modo in cui l’atomo raggiunge l’ottetto (formazione di ioni o condivisione elettronica) dipende dalla sua posizione

nella tavola periodica, oltre che dalla posizione dell’atomo con cui va a interagire nella formazione del legame chimico.

la differenza di elettronegatività

In particolar modo è fondamentale esistente fra i due elementi. (Vedi classificazione

dei legami intramolecolari)

Formazione di cationi e anioni monoatomici

Per prevedere il comportamento degli elementi nel formare i loro ioni monoatomici occorre individuare la loro

posizione nella tavola periodica:

raggiungono la configurazione del gas nobile che li precede perdendo i loro elettroni di valenza

Metalli:

 (tendono a formare cationi). nella formazione di NaCl, sodio, Na

Ad esempio, per il (I gruppo) è più

semplice dal punto di vista energetico perdere l’elettrone del livello più esterno e raggiungere la

configurazione elettronica del neon (Ne), in quanto possiede energia di ionizzazione bassa, piuttosto che

acquistare sette elettroni e raggiungere la configurazione elettronica dell’argon (Ar).

raggiungono la configurazione del gas nobile che li segue acquistando elettroni (tendono a

Non-metalli:

 formare anioni). cloro, Cl

Per il (VII gruppo) è più semplice acquistare un elettrone e raggiungere la

configurazione elettronica dell’argon in quanto possiede affinità elettronica elevata, piuttosto che perdere i suoi

sette elettroni di valenza e raggiungere la configurazione elettronica del neon.

Na Cl + -

Na Cl

Comportamento dell’idrogeno. - ),

lo ione idruro (H raggiungendo la configurazione elettronica

L’idrogeno è un non metallo, ma forma sia un anione,

+

lo ione idrogeno (H ), protone,

dell’elio (He), che un catione, chiamato anche in quanto tale ione consiste in effetti 1

protone (solo nel caso del protio).

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In generale: +

Cationi del I gruppo: monovalenti (una carica positiva) Na 2+

Cationi del II gruppo: bivalenti (due cariche positive) Mg

3+

Cationi del III gruppo: trivalenti (tre cariche positive) Al

3-

Anioni del V gruppo: trivalenti (tre cariche negative) N 2-

Anioni del VI gruppo: bivalenti (due cariche negative) O

-

Anioni del VII gruppo: monovalenti (una carica negativa) F

Eccezioni alla regola dell’ottetto

Alcuni elementi costituiscono un’eccezione alla regola dell’ottetto, in quanto nella formazione dei loro composti (o di

alcuni di essi) raggiungono un