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STORIE DI DIVERSE AFFINITÀ Legame chimico. QUALI ?

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Presentazione sul tema: "STORIE DI DIVERSE AFFINITÀ Legame chimico. QUALI ?"— Transcript della presentazione:

1 STORIE DI DIVERSE AFFINITÀ Legame chimico

2 QUALI ?

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4 + - si forma uno ione positivo ed uno negativo che si attraggono Si forma fra atomi con una forte differenza di elettronegatività (superiore a 1,89) LEGAME IONICO

5 = Atomo di sodio (Na) = Atomo di cloro (Cl) Quando un metallo e un non metallo si avvicinano gli elettroni del livello più esterno dellatomo meno elettronegativo (metallo) passano allatomo più elettronegativo (n-metallo) Na ha un solo elettrone esterno; la sua elettronegatività è 0.93 Cl ha sette elettroni esterni; la sua elettronegatività è 3.16 En = 3.16 – 0.93 = 2.23 > 1.89

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7 si formano ioni positivi (cationi, M + ) e ioni negativi (anioni, nonM - ) che si attraggono elettrostaticamente. il legame che si forma ha una polarità elevata (grande separazione fra la carica positiva e negativa) Il legame ionico è presente nei Sali, composti contenenti contemporaneamente metalli e non-metalli

8 = Atomo di sodio (Na) = Atomo di cloro (Cl) I due ioni, avendo cariche elettriche di segno opposto, si attirano e restano uniti.

9 La formula NaCl fornisce solo informazioni sul rapporto tra ioni sodio e ioni cloro allinterno del solido cristallino. Non è quindi da intendersi come formula di una molecola

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11 forza esterna cariche dello stesso segno che si respingono il cristallo si rompe è duro (non si lascia penetrare) è rigido (non si piega) è un solido cristallino con temperatura di fusione alta è fragile (si frattura senza deformarsi)

12 La maggior parte dei composti ionici non conducono lelettricità nello stato solido, ma la conducono quando sono fusi o sono sciolti in acqua. NaCl (s) stato solido T = 20 °C NaCl (s) stato liquido T 801 °C NaCl (aq) sciolto in acqua

13 generalmente solubili in acqua e insolubili in solventi apolari; la solubilità è spiegabile grazie alla capacità dellacqua di creare legami con gli ioni (gli ioni vengono solvatati, circondati da molecole di acqua e portati in soluzione

14 Lattrazione ionica è così forte che il vapore è costituito da coppie ioniche vapore liquido

15 Solidi ionici sono caratterizzati da legami forti, di tipo ionico. sono molto stabili e questo comporta temperature di fusione relativamente alte. hanno una struttura cristallina in cui, i nodi reticolari sono ccupati da ioni positivi e negativi, tra i quali si esercita la forza di attrazione Coulombiana Sono molto duri ma fragili a causa dellesistenza di superfici preferenziali di sfaldamento

16 Solidi ionici non sono conduttori di corrente mentre allo stato fuso conducono molto bene conducono molto poco il calore. sono molto solubili in solventi polari come per esempio lacqua

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18 Quando si incontrano due atomi En < 1,9 nessuno dei due atomi è in grado di strappare elettroni allaltro, e quindi non riescono a formare un legame ionico; Legame Covalente

19 I due atomi formano un altro tipo di legame in cui gli elettroni vengono messi in comune : il legame covalente

20 I due atomi hanno elettronegatività paragonabile: se si verificano le condizioni adatte, gli elettroni possano localizzarsi in mezzo ai due atomi e formare gli orbitali molecolari LEGAME COVALENTE-APOLARE

21 Formazione legame covalente H-H H separati, gli e - si appaiano formazione del legame

22 LEGAMI COVALENTI OMOPOLARI : coinvolgono atomi uguali

23 I due atomi hanno elettronegatività diversa, ma non troppo: LEGAME COVALENTE-POLARE gli elettroni si localizzano in mezzo ai due atomi, ma un po spostati verso quello più elettronegativo

24 Legame Covalente Polare HCl LEGAME NELLA MOLECOLA DI ACIDO CLORIDRICO(HCl) H ha 1 elettrone esterno e Cl 7 elettroni; con 1 legame entrambi raggiungono la configurazione elettronica stabile. Quando i due atomi si avvicinano, lorbitale di H e lorbitale di Cl si sovrappongono e i due elettroni vengono messi in comune. H Cl

25 Cl, essendo più elettronegativo di H, attira i due elettroni di legame più fortemente; Cl viene ad avere una parziale carica negativa, mentre H una parziale carica positiva

26 Il legame quindi genera un dipolo elettrico, ovvero una entità che ha cariche di segno opposto separate da una certa distanza. Il dipolo elettrico si rappresenta con una grandezza vettoriale chiamata momento dipolare il momento dipolare viene evidenziato da un vettore con: Intensità: proporzionale alla En Direzione: parallela al legame Verso: dallatomo meno elettronegativo a quello più elettronegatativo La carica parziale è indicata con δ (delta) posto davanti al segno della carica. δ-δ- δ-δ- δ-δ- δ-δ- δ+δ+ δ+δ+ δ+δ+ δ+δ+ Es:

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29 Il legame di coordinazione è un legame covalente in cui i due elettroni di legame provengono entrambi da uno solo dei due atomi. Per formare un legame dativo: Un atomo deve avere una coppia di elettroni di non legame (atomo donatore) Un atomo deve avere un orbitale vuoto (atomo accettore) latomo donatore deve avere raggiunto lottetto prima di fare un legame di coordinazione Legame Covalente di Coordinazione

30 HClO; HClO 2 ; HClO 3 ; HClO 4 La molecola più semplice fra queste, lacido ipocloroso (HClO), contiene due legami covalenti, uno tra latomo di cloro e quello di ossigeno, laltro tra latomo di ossigeno e quello di idrogeno: Cl ha raggiunto lottetto ma ha ancora tre coppie di elettroni disponibili. (Anche lossigeno ne ha due, ma, essendo lossigeno un atomo fortemente elettronegativo tende ad avere il ruolo di accettore). Se dobbiamo legare un altro O, trasformando HClO in HClO 2, una coppia di non legame di Cl va a formare il legame di coordinazione. H ClO OH OH O legame dativo Legame Covalente di Coordinazione Nello stesso modo si possono formare HClO 3 (mettendo in gioco unaltra coppia) o HClO 4 (quando tutte le tre coppie di non legame vengono condivise)

31 Sostanze metalliche Proprietà: Temperature di fusione e ebollizione generalmente elevate (solidi a T ambiente) Temperature di fusione e ebollizione generalmente elevate (solidi a T ambiente) Se solidi possiedono strutture cristalline Se solidi possiedono strutture cristalline Hanno una conducibilità elettrica e termica alta Hanno una conducibilità elettrica e termica alta Sono duttili e malleabili Sono duttili e malleabili Possiedono una caratteristica lucentezza (alto potere riflettente) Possiedono una caratteristica lucentezza (alto potere riflettente) Insolubili in acqua e in altri solventi Insolubili in acqua e in altri solventi

32 Sostanze metalliche Modello del legame metallico Mare di elettroni di valenza, molto mobili e delocalizzati Mare di elettroni di valenza, molto mobili e delocalizzati Cationi disposti secondo un reticolo ordinato Cationi disposti secondo un reticolo ordinato

33 Strutture cristalline metalliche Esagonale compatta Cubica a facce centrate Cubica a corpo centrato

34 Sostanze metalliche Proprietà T fus elevate: dovute alla forza elevata del legame T fus elevate: dovute alla forza elevata del legame Cristalli: dovuti allordine con cui si dispongono gli ioni positivi Cristalli: dovuti allordine con cui si dispongono gli ioni positivi Conducibilità elettrica alta: gli elettroni possono muoversi facilmente Conducibilità elettrica alta: gli elettroni possono muoversi facilmente Sono duttili e malleabili Sono duttili e malleabili

35 INTERAZIONI TRA MOLECOLE Sono attrazioni più deboli dei legami veri e propri, poiché si instaurano fra specie che già possiedono legami capaci di esistere in forma stabile. Sono importanti nel determinare le proprietà fisiche delle sostanze (stati di aggregazione, temperature di fusione, ebollizione,…).

36 Il LEGAME A IDROGENO: attrazione che si esercita fra una atomo di idrogeno, legato covalentemente ad una atomo N, O, F (fortemente elettronegativi) detto donatore di una molecola e un atomo di N, O, F, di unaltra molecola detto accettore donatoreaccettore Legame a idrogeno Esempi: fra molecole dacqua, fra molecole di ammoniaca, fra molecole di alcoli e nei legami intramolecolari di proteine, polisaccaridi o acidi nucleici. Molecole polari

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38 La molecola dell'acqua forma un angolo di 104.5° con l'atomo di ossigeno al vertice e i due atomi di idrogeno alle due estremità. Nella molecola dacqua cè un legame covalente polare. Dato che l'ossigeno ha una elettronegatività maggiore, il vertice della molecola ospita una parziale carica negativa, mentre le estremità recano una parziale carica elettrica positiva. Il caso dellacqua

39 LEGAME IDROGENO NELL ACQUA: A causa della presenza del legame idrogeno, lacqua ha un punto di ebollizione maggiore rispetto a composti aventi lo stesso peso molecolare o poco maggiore.

40 Il legame ad idrogeno è alla base del codice genetico La struttura secondaria delle proteine viene definita sulla base del network di legami ad idrogeno

41 41 Legame dipolo - dipolo: si realizza nelle molecole polari e consiste nellattrazione tra le parti caricate con segno opposto dei dipoli delle varie molecole, che si orientano opportunamente E un legame piuttosto debole Es: H – Cl H – Cl

42 Molecole apolari Le forze di dispersione ( forze di London)sono delle deboli interazioni che si generano nelle molecole apolari; non essendoci dei dipoli capaci di dare interazioni elettrostatiche permanenti si generano dei legami di breve durata fra molecole la cui nuvola elettronica diviene temporaneamente polarizzata Le sostanze con questo tipo di legame Sono sempre insolubili/immiscibili in acqua e solubili/miscibili in solventi apolari Sono generalmente aeriformi o liquidi a T ambiente Non conducono MAI corrente elettrica Nello stato solido sono fragili e sublimano facilmente (es. naftalene, iodio…)

43 FINE


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