PROPRIETÁ E CARATTERISTICHE DEI COMPOSTI INORGANICI

CLASSIFICAZIONE DEI LEGAMI CHIMICI LEGAME IONICO LEGAME COVALENTE Legami forti LEGAME METALLICO LEGAME A IDROGENO INTERAZIONI DI VAN DER WAALS INTERAZIONI DIPOLO-DIPOLO Legami deboli

ELETTRONEGATIVITÀ 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 55 Cs 56 Ba 71 Lu 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn * 87 Fr 88 Ra 103 Lr 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Uun 111 Uuu 112 UUb 113 Uut 114 Uuq 115 Uup 116 Uuh 117 Uus 118 Uud ** 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb * Lantanidi * 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No ** Attinidi ** ELETTRONEGATIVITÀ

Elettronegatività di alcuni elementi, secondo Pauling Te 2.1 Br 2.8 Se 2.4 As 2.0 Ca 1.0 K 0.8 Cl 3.0 S 2.5 P 2.1 Si 1.8 Al 1.5 Mg 1.2 Na 0.9 F 4.0 O 3.5 N 3.0 C 2.5 B 2.0 Be 1.5 Li 1.0 H 2.1 Elettronegatività di alcuni elementi, secondo Pauling

.. . . .. IL LEGAME IONICO - Cl Na Na+ Cl Il legame ionico consiste in un'attrazione elettrostatica tra ioni di segno opposto. Br H Na Cl EN = 2.1 EN = 2.8 EN = 0.9 EN = 3.0 DEN = 2.8-2.1 = 0.7 DEN = 3.0-0.9 = 2.1 Insufficiente per la formazione di un legame ionico Sufficiente per la formazione di un legame ionico Cl . .. gruppo I: un elettrone di valenza gruppo VII: sette elettroni di valenza Na . Cl .. - Na+

IL LEGAME IONICO NaCl

IL LEGAME IONICO gruppo VII: sette elettroni di valenza gruppo II: due elettroni di valenza È un non metallo: tende ad acquistare l’elettrone che gli manca È un metallo: cede i suoi elettroni F Ca Ca++ F- CaF2

Le proprietà dei composti ionici danno origine a solidi cristallini hanno alte temperature di fusione e di ebollizione sono ben solubili in acqua sono insolubili in solventi apolari sono isolanti allo stato solido sono conduttori allo stato fuso

gruppo VII: sette elettroni di valenza IL LEGAME COVALENTE Il legame covalente consiste nella condivisione di una o più (massimo tre) coppie di elettroni. gruppo VII: sette elettroni di valenza Un legame di questo tipo, ovvero in cui la differenza di elettronegatività tra gli atomi è nulla è detto covalente puro.

IL LEGAME COVALENTE (polare) Se tra due atomi la differenza di elettronegatività non è nulla ma neanche così elevata da consentire la formazione un legame ionico, si instaurerà un legame covalente polare. EN = 3.0 EN = 2.1 Insufficiente per la formazione di un legame ionico DEN = 3.0-2.1 = 0.9 d+ d- Il baricentro delle cariche positive non coincide con quello delle cariche negative H---Cl

IL LEGAME COVALENTE (polare) H2O gruppo VI: sei elettroni di valenza gruppo I: un elettrone di valenza EN = 3.5 EN = 2.1 DEN = 3.5-2.1 = 1.4 Insufficiente per la formazione di un legame ionico

H2O Spoke and ball Potential surface (transparent) Potential surface (solid) Space filling

DEN ~ 2 DEN ~ 1 DEN ~ 0 Na Cl H Cl Cl Legame ionico Riassumendo: Na Cl H Cl Cl Legame ionico Legame covalente polare Legame covalente puro DEN ~ 2 DEN ~ 1 DEN ~ 0 DIFFERENZA DI ELETTRONEGATIVITÀ

IL LEGAME A IDROGENO X H--Y d- d+ X-H Y Il legame a idrogeno è un tipo di attrazione intermolecolare che si instaura quando un atomo di idrogeno, facente parte di una molecola, è direttamente legato ad un atomo notevolmente elettronegativo quale ossigeno, fluoro. X H--Y d- d+ H è legato a X da un legame covalente polare mentre dall'atomo Y è attirato in quanto parzialmente positivo. X-H Y L'atomo di idrogeno fa da ponte fra i due atomi X e Y.

IL LEGAME A IDROGENO Perché questo tipo di legame possa formarsi bisogna che le molecole non abbiano un eccessivo movimento. Nell'acqua allo stato liquido esiste una certa percentuale di legame a idrogeno e questa aumenta di circa il 15% quando l'acqua passa dallo stato liquido a quello solido, stato in cui la velocità delle molecole diminuisce notevolmente. Questa disposizione ordinata aumenta lo spazio esistente tra una molecola e l'altra col risultato che la densità del ghiaccio diminuisce rispetto all'acqua allo stato liquido. Ecco spiegato perché l'acqua quando solidifica aumenta di volume e perché il ghiaccio galleggia sull'acqua.

ATTRAZIONI DIPOLO-DIPOLO Le attrazioni dipolo-dipolo sono le attrazioni elettriche che si sviluppano tra molecole polari cioè tra un dipolo e l'altro prevalentemente quando le sostanze si trovano negli stati condensati (solido, liquido). H2O

FORZE DI VAN DER WAALS Le forze di van der Waals (o forze di dispersione di London) sono le attrazioni elettriche che si sviluppano tra molecole apolari. Più le molecole sono polarizzabili, più intense sono le forze di attrazione tra i dipoli istantanei. Le molecole diventano sempre più polarizzabili all'aumentare delle dimensioni; ecco perchè Br2 è un liquido e I2, costituito da molecole di maggiori dimensioni, è un solido.

RIASSUNTO DEI TIPI DI LEGAME INTERATOMICI E INTERMOLECOLARI Tipo di legame Modo di formazione Esempi Caratteristiche delle sostanze Interatomico Ionico Covalente Metallico Intermolecolare Idrogeno Dipolo Forze di van der Waals Trasferimento di elettroni da atomi elettropositivi ad atomi elettronegativi ed interazione elettrostatica tra gli ioni risultanti. Messa in comune di coppie di elettroni da parte di elementi di elettronegati-vità confrontabile. Elettroni liberi migrano attraverso un reticolo di ioni metallici. Ponte di idrogeno tra due atomi piccoli e molto elettronegativi di una stessa molecola o di due molecole vicine. Attrazione elettrostatica tra dipoli permanenti di molecole covalenti polari. Attrazione elettrostatica tra dipoli indotti in molecole apolari. NaCl, LiH, K2S, CaO H2, Cl2, CH4, B4C, diamante K, Zn, Cu5Sn HF, H2O, NH3, DNA, C2H5OH, CH3Cl, SO2 Ne, Cl2, CH4, CCl4 Esistono come ioni in tutte le fasi; sono conduttori di elettricità allo liquido Molecole molto stabili, non ionizzate e non conduttrici Conduttori di elettricità in tutte le fasi. Punti di fusione e di ebollizione molto più alti di quelli di sostanze simili che non hanno ponti di idrogeno Punti di fusione ed ebollizione leggermente superiori a quelli di molecole non polari di massa confrontabile. Punti di fusione ed ebollizione bassi. Cristalli teneri