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LEGAME CHIMICO ED ENERGIA Quando formiamo legami chimici, gli atomi raggiungono una situazione di maggiore stabilità. Questo significa che lenergia totale.

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1 LEGAME CHIMICO ED ENERGIA Quando formiamo legami chimici, gli atomi raggiungono una situazione di maggiore stabilità. Questo significa che lenergia totale del sistema costituito dai due atomi legati insieme (a) è minore dellenergia totale del sistema costituito dai due atomi separati (b ). Quindi, quando si forma un legame chimico si libera una certa quantità di energia, mentre se si vuole rompere un legame un legame chimico è necessario spendere una certa quantità di energia. È detta energia di legame la quantità di energia necessaria per rompere una mole di legami del tipo considerato. Tale energia è misurata in KJ. mol -1. ENERGIA (a)(a) (b)(b)

2 Si possono distinguere tre tipi di legame con caratteristiche notevolmente diverse: legame ionico: legame ionico: nasce dalle forze elettrostatiche attrattive che si esercitano fra ioni di carica opposta in un solido ionico quale NaCl che è costituito da un reticolo di ioni Na + e Cl - legame covalente: legame covalente: è basato sulla condivisione degli elettroni di valenza da parte di due atomi. La forza di attrazione fra i due atomi deriva dalla attrazione di entrambi i nuclei degli elettroni condivisi. Un esempio è la molecola di H 2 (o Cl 2 ) in cui due atomi di H (o Cl) condividono i loro due elettroni. legame metallico: legame metallico: è basato sulla forza di coesione esercitata dagli elettroni di valenza liberi di muoversi attraverso un reticolo di cationi. Ad esempio in un solido metallico quale Na gli elettroni di valenza (uno per atomo) si muovono attraverso l'intero solido nel campo elettrostatico dei cationi Na +

3 LEGAME IONICO Il legame ionico è definito come : lattrazione elettrostatica di ioni di carica opposta. Ioni che si generano per effetto dell trasferimento di elettroni da atomi elettropositivi (che tendono a cedere elettroni) ad atomi che tendono ad acquistare elettroni.

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5 Formazione del legame ionico nel cloruro di sodio (NaCl) 1 – Latomo di sodio perde il suo elettrone esterno e diventa uno ione positivo. Na Na + + e - = Atomo di sodio (Na)

6 2 – Latomo di cloro acquista lelettrone perduto dal sodio e diventa ione negativo. Cl + e - Cl -

7 IL RISULTATO GLOBALE DEL TRASFERIMENTO DI UN ELETTRONE DALLATOMO DI SODIO ALLATOMO DI CLORO E LA FORMAZIONE DI DUE IONI, UNO POSITIVO ED UNO NEGATIVO, CHE SI ATTRAGGONO REALIZZANDO IL LEGAME IONICO

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9 VALENZA : NUMERO DI LEGAMI CHE UN ATOMO PUO FORMARE

10 I sistemi per raggiungere la stabilità sono vari ma prevedono due meccanismi: trasferimento di elettroni (legame ionico)legame ionico condivisione di elettroni (legame covalente)legame covalente Tutti prevedono il coinvolgimento degli elettroni di valenza

11 LEGAME COVALENTE: condivisione di una coppia di elettroni tra due atomi; gli elettroni provengono da tutti e due gli atomi e la condivisione può essere uniforme (legame covalente puro) oppure prevalente su uno dei due atomi (legame covalente polare)

12 Un legame covalente è detto puro quando si forma fra atomi con lo stesso valore di elettronegatività, oppure valori molto vicini. In questo caso, gli elettroni che vengono messi in comune fra i due atomi vengono attratti con la stessa forza da entrambi i nuclei e, perciò, vengono ad essere condivisi in maniera uguale fra i due atomi (c è una distribuzione simmetrica della nube elettronica). Esempi sono la molecola dell idrogeno (H 2 ) o del cloro (Cl 2 ).

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14 IL LEGAME NELLA MOLECOLA DI IDROGENO H 2 L atomo di idrogeno ha solo un elettrone esterno e quindi spaiato. Il gas nobile più vicino all idrogeno è l elio (He), che ha due elettroni nel livello più esterno, cioè ha il primo livello energetico completamente occupato. L idrogeno tende a raggiungere la configurazione dell elio, cioè a trovare un modo per avere due elettroni nel primo livello. Se due atomi di idrogeno mettono in comune i loro elettroni, ognuno di essi avrà due elettroni, sia pure in comune con l altro atomo. HHHH

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

16 Un legame covalente polare si forma tra atomi che hanno elettronegatività diversa, ma non tanto diversa da rendere possibile la formazione di un legame ionico (la differenza dei valori di elettronegatività è sempre minore di 1,7). I due atomi mettono in comune i loro elettroni spaiati, tramite la sovrapposizione degli orbitali in cui si trovano questi elettroni. Tuttavia la coppia di elettroni non è equamente condivisa fra i due atomi: gli elettroni passano più tempo attorno allatomo più elettronegativo, rendendolo parzialmente (non cè un trasferimento completo di una carica elettrica da un atomo allaltro, quindi non si formano ioni) negativo, mentre laltro atomo diviene parzialmente positivo.

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