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I LEGAMI CHIMICI
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I LEGAMI CHIMICI
Legami atomici o forti Legami molecolari o deboli
• Legame covalente
• Puro
• Polare
• Legame dativo o di coordinazione
• Legame ionico
• Legame metallico
• Legame dipolo-dipolo
• Legame idrogeno
• Legame dipolo-dipolo indotto
Legame covalente puro
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 (H2) o del cloro (Cl2).
Legame covalente polare
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).
In questo caso, gli elettroni che vengono messi in comune fra i due
atomi vengono attratti con diversa forza da entrambi i nuclei e,
perciò, vengono ad essere condivisi in maniera differente fra i due
atomi Esempi sono la molecola dell’acqua (H2O) o del cloruro di
idrogeno (HCl).
Legame ionico
Un legame ionico si forma fra atomi che hanno una forte
differenza di elettronegatività (grandezza introdotta per
confrontare rapidamente la forza con cui ogni atomo tiene
legati a sé i suoi elettroni), cioè la cui differenza dei valori
di elettronegatività è superiore a 1,7.
L’energia di legame
Ci sono 89 elementi presenti in natura che producono 15
milioni di sostanze diverse.
Nonostante l’enorme numero di combinazioni possibili fra
gli atomi, non tutte sono realizzabili: un composto si forma
solo se la sua energia potenziale è minore dei singoli
atomi che lo costituiscono.
L’energia di legame
L’energia di legame è la quantità di energia che è
necessario fornire a una mole di sostanza per rompere il
legame che tiene insieme i suoi elementi
I gas nobili e la regola dell’ottetto
Quando gli atomi si avvicinano per formare un legame
solo gli elettroni più esterni partecipano all’operazione.
Gli elettroni dello strato più esterno vengono chiamati
elettroni di valenza o di legame.
I gas nobili e la regola dell’ottetto
La regola dell’ottetto fu enunciata da Lewis nel 1916.
Un atomo è particolarmente stabile quando ha otto
elettroni nello strato di valenza.
Il motivo della stabilità dei gas nobili risiede nel fatto che
la loro configurazione elettronica presenta otto elettroni
(due nel caso dell’elio) nello strato di valenza, che quindi
è completo.
I gas nobili e la regola dell’ottetto
Alla struttura con 8 elettroni nello strato esterno
corrisponde quindi una particolare stabilità.
I gas nobili e la regola dell’ottetto
Un atomo raggiunge il massimo della stabilità
acquistando, cedendo o condividendo elettroni con un
altro atomo in modo da raggiungere l’ottetto nella sua
configurazione elettronica esterna, simile a quella del gas
nobile nella posizione più vicina nella tavola periodica.
Il legame covalente
Il legame covalente si forma
quando due atomi mettono in
comune una coppia di
elettroni.
Se i due atomi sono identici il
legame è covalente puro.
3. Il legame covalente
Gli elettroni sono messi in compartecipazione per
raggiungere l’ottetto e appartengono in contemporanea a
entrambi gli atomi che li condividono.
Il legame covalente
Il legame covalente è caratteristico delle molecole
diatomiche, ma la tendenza a mettere in comune elettroni
si manifesta anche tra atomi di natura diversa (HF, H2O,
NH3, CH4 ecc.).
3. Il legame covalente
I legami tra gli atomi possono essere rappresentati con la
simbologia di Lewis oppure con dei trattini.
Il legame covalente
Il legame covalente può essere
• singolo: se è condivisa una sola coppia di elettroni;
• doppio: se sono condivise due coppie di elettroni;
• triplo: se sono condivise tre coppie di elettroni.
Doppi e tripli legami Il legame π esiste solo in presenza di un legame σ ed e responsabile
della formazione di doppi legami (un legame σ + un legame π) o di
tripli legami (un legame σ + due legami π), quali quelli formati dal
carbonio in diversi composti organici.
Un esempio di doppio legame e quello presente nella molecola di
etilene, rappresentata dalla formula H2C = CH2.
Secondo la teoria del legame di valenza, ogni atomo di carbonio
forma tre orbitali ibridi sp2, disposti cioè su un piano a 120° tra loro,
che realizzano tre legami σ: due con gli atomi di idrogeno, uno con
l'altro atomo di carbonio:
Il legame covalente
Il legame covalente dativo si forma quando la coppia di
elettroni di legame è fornita da uno solo dei due atomi che
partecipano al legame.
L’atomo che dona gli elettroni si dice donatore, quello che
li riceve prende il nome di accettore.
Il legame covalente
I composti di coordinazione si formano quando un
metallo, o uno ione metallico, viene circondato da atomi
donatori di elettroni.
Il legame ionico
Se la differenza di elettronegatività fra i due elementi che
intendono legarsi è superiore a 1,9 avviene un
trasferimento di elettroni da un atomo all’altro.
L’atomo più elettronegativo diventa uno ione negativo,
l’altro uno ione positivo.
Il legame ionico
Gli ioni si attraggono per forza elettrostatica formando un
legame ionico.
Il legame ionico si forma quando la differenza di
elettronegatività tra due atomi è maggiore di 1,9.
Il legame ionico
Una volta formatosi, lo ione negativo assume la
configurazione del gas nobile successivo, mentre lo ione
positivo assume quella del gas nobile che lo precede nella
tavola periodica.
Il legame ionico
Dalla posizione sulla tavola periodica si può dedurre che
• gli elementi metallici (a sinistra nella tavola periodica)
tendono a cedere elettroni diventando ioni positivi;
• i non metalli (a destra nella tavola periodica) tendono ad
acquistare elettroni trasformandosi in ioni negativi.
I composti ionici
Gli ioni in un composto ionico sono disposti secondo uno
schema ben preciso e possono dar luogo a un reticolo
cristallino.
6. I composti ionici
I composti ionici hanno
alti punti di fusione,
sono solidi a
temperatura ambiente,
sono buoni conduttori di
elettricità sia allo stato
fuso sia in soluzione.
Il legame metallico
Gli atomi metallici possono mettere in comune gli elettroni
di valenza, che vengono condivisi tra più nuclei.
7. Il legame metallico
Il legame metallico è dovuto all’attrazione fra gli ioni
metallici positivi e gli elettroni mobili che li circondano.
Tanto più forte è il legame metallico, tanto più sono
numerosi gli elettroni mobili.
La tavola periodica e i legami tra gli elementi
Osservando la tavola periodica si può affermare che
1. i metalli formano tra loro legami metallici;
2. i non metalli formano tra loro legami covalenti puri;
3. se gli atomi di non metallo sono uguali il legame è
covalente puro; se sono diversi il legame è covalente
polare;
4. i metalli e i non metalli formano tra loro legami ionici;
5. il carattere ionico del legame aumenta all’aumentare
della differenza di elettronegatività.
Legami dipolo-dipolo
Avviene tra due molecole i cui atomi sono uniti da legami
covalenti polari, la parte δ+ di una molecola si avvicina
alla parte δ- di altra molecola
Legame idrogeno
L’idrogeno di una molecola viene attirato da doppietto di
un atomo di altra molecola
Legame dipolo-dipolo indotto
Avviene tra una molecola polare e una molecola
inizialmente apolare, in questo caso è la vicinanza alla
molecola polare a indurre la polarizzazione.
