Sandro Barbone Luigi Altavilla Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

I legami chimici

I legami chimici Il legame ionico Il legame covalente Il legame covalente puro Il legame covalente polare Il legame dativo Il legame metallico Le forze di London Le forze di Van der Waals Il legame a idrogeno

I legami chimici Tutti gli atomi, ad eccezione di quelli dei gas nobili, tendono a legarsi con: atomi uguali, per formare le molecole degli elementi, o con atomi diversi, per costituire i composti. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La regola dell’ottetto Un atomo è stabile se il suo strato o livello energetico esterno è completo, ovvero contiene otto elettroni, ossia un ottetto. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La regola dell’ottetto Gli elementi dell’ottavo gruppo (gas nobili: elio, neon, argon, kripton, xeno, radon) hanno il livello più esterno o l’ottetto completo e sono già stabili. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La valenza È il numero di elettroni che ogni atomo metterà in gioco per raggiungere la stabilità elettronica dell’ottetto (ossia per avere otto elettroni nello strato più esterno). Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La valenza Un atomo di carbonio, che ha valenza 4 (tetravalente), si può legare a quattro atomi di idrogeno (a valenza 1), formando il metano (CH4), oppure a due atomi di ossigeno, valenza 2, formando l’anidride carbonica (CO2). metano anidride carbonica Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame ionico Il legame ionico è il legame che si forma tra un atomo che cede un elettrone e uno che lo acquista. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame ionico Entrambi gli atomi diventano particelle dotate di carica elettrica dette ioni, uno positivo e uno negativo, che si attraggono reciprocamente. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame covalente È un legame che si forma tra due atomi che mettono in comune una o più coppie di elettroni di valenza (ossia dello strato più esterno). Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame covalente Nella molecola di Cl2 il legame covalente è dato dalla compartecipazione di una coppia di elettroni dello strato esterno di ciascun atomo. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La rappresentazione di Lewis Nella rappresentazione di Lewis degli elettroni di valenza, la coppia di elettroni coinvolta nel legame covalente è rappresentata da due punti (:) oppure da una linea (––) tra i due atomi: Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame covalente puro Se un legame covalente si realizza tra due atomi uguali (uguale elettronegatività) la forza di attrazione dei nuclei sugli elettroni di legame è identica e il legame è detto covalente puro. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame covalente polare Se un legame covalente si realizza tra due atomi diversi, essi eserciteranno una diversa forza di attrazione sugli elettroni di legame, perché hanno una diversa elettronegatività. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

La regola di Pauling Quanto maggiore è la differenza di elettronegatività tra i due atomi, tanto maggiore sarà la polarizzazione del legame. Se questa differenza è: minore di 0,4 il legame è covalente puro compreso tra 0,4 e 1,9 è covalente polare maggiore di 1,9 il legame avrà carattere ionico. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Legami covalenti multipli Quando a un atomo occorre più di un elettrone per raggiungere l’ottetto, può formare legami con più atomi oppure formare legami doppi o tripli con un altro atomo. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame dativo È un tipo di legame covalente in cui i due elettroni messi in compartecipazione provengono entrambi soltanto da uno dei due atomi che partecipano al legame. Le due frecce indicano che la coppia di elettroni di legame appartiene allo zolfo S che li “dona” (mettendoli in compartecipazione) all’ossigeno O, per formare l’acido solforico H2SO4. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame metallico È un particolare tipo di legame che unisce gli atomi dei metalli allo stato elementare. Il solido metallico è costituito da un insieme di ioni positivi immersi in una nuvola di elettroni (mare di Fermi), costituita da tutti gli elettroni di valenza degli atomi del metallo. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Il legame metallico (2) Il mare di elettroni fluttuanti che mantiene insieme gli ioni metallici spiega le proprietà caratteristiche dei metalli: conducibilità elettrica e termica, malleabilità e duttilità, determinate proprio dalla libertà di scorrimento degli elettroni dei metalli. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Le forze intermolecolari Il legame che mantiene vicine le particelle dei gas, degli idrocarburi e di tutte le molecole non polari quando vengono liquefatte o solidificate è un legame debole, una debole forza di attrazione elettrostatica. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Le forze intermolecolari (2) Sono attrazioni molto deboli, tra molecole non polari, agiscono solo a distanze ravvicinate e sono dovute alla temporanea polarizzazione delle molecole, determinata dallo spostamento degli elettroni quando le molecole si avvicinano. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Le forze di London Sono forze attrattive deboli che si stabiliscono tra i dipoli temporanei di molecole vicine. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Attrazioni dipolo-dipolo Sono attrazioni più forti di quelle di London che intervengono tra molecole già polarizzate (dipoli permanenti) per loro natura. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Legame a idrogeno Si realizza solo tra molecole che possiedono un atomo di idrogeno legato a un atomo fortemente elettronegativo, come il fluoro (F), l’ossigeno (O) o l’azoto (N). L’acqua (H2O) e l’ammoniaca (NH3) presentano allo stato liquido o solido legami a idrogeno. Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Forze intermolecolari In sintesi, le forze intermolecolari possono essere così classificate: • tra molecole polari ione + dipolo permanente dipolo + dipolo (permanenti: Forze di Keesom) • tra molecole non polari dipolo-dipolo indotto (Forze di Debye) dipolo istantaneo-dipolo indotto (Forze di dispersione di London) Legame a idrogeno Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile

Forze di Van der Waals Le deboli forze di attrazione intermolecolare già descritte: Forze di Keesom, Forze di London e Forze di Debye vengono riunite sotto il nome di Forze di Van der Waals Copyright ©2011 Franco Lucisano Editore - La Chimica facile