PROPRIETÁ E CARATTERISTICHE

DEI COMPOSTI INORGANICI

CLASSIFICAZIONE DEI LEGAMI CHIMICI

• LEGAME IONICO

• LEGAME COVALENTE

• LEGAME METALLICO

• LEGAME A IDROGENO

• INTERAZIONI DI VAN DER WAALS

Legami forti

Legami deboli• INTERAZIONI DIPOLO-DIPOLO

*

**

*

**

* Lantanidi

** Attinidi

3Li

4Be

5B

6C

7N

8O

9F

10Ne

11Na

12Mg

13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

19K

20Ca

21Sc

22Ti

23V

24Cr

25Mn

26Fe

27Co

28Ni

29Cu

30Zn

31Ga

32Ge

33As

34Se

35Br

36Kr

37Rb

38Sr

39Y

40Zr

41Nb

42Mo

43Tc

44Ru

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

55Cs

56Ba

71Lu

72Hf

73Ta

74W

75Re

76Os

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

87Fr

88Ra

103Lr

104Rf

105Db

106Sg

107Bh

108Hs

109Mt

110Uun

111Uuu

112UUb

113Uut

114Uuq

115Uup

116Uuh

117Uus

118Uud

1H

2He

57La

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

69Tm

70Yb

89Ac

90Th

91Pa

92U

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

ELETTRONEGATIVITÀ

ELETTR

ON

EG

ATIV

ITÀ

I2.5

Te2.1

Br2.8

Se2.4

As2.0

Ca1.0

K0.8

Cl3.0

S2.5

P2.1

Si1.8

Al1.5

Mg1.2

Na0.9

F4.0

O3.5

N3.0

C2.5

B2.0

Be1.5

Li1.0

H2.1

Elettronegatività di alcuni elementi, secondo Pauling

IL LEGAME IONICO

Na. Cl.......

Na+ Cl..

......

-

EN = 2.1 EN = 2.8 EN = 0.9 EN = 3.0

EN = EN =

Insufficiente per la formazione di un

legame ionico

Sufficiente per la formazione di un legame ionico

gruppo I: un

elettrone di

valenza

gruppo VII: sette

elettroni di valenza

BrH Na Cl

2.8-2.1= 0.7 3.0-0.9= 2.1

Il legame ionico consiste in un'attrazione elettrostatica tra ioni di segno opposto.

IL LEGAME IONICO

NaClNaClNaClNaCl

IL LEGAME IONICO

gruppo II: due elettroni di valenza

gruppo VII: sette elettroni di

valenza

FCa

È un metallo: cede i suoi elettroni

Ca+

+

È un non metallo: tende ad acquistare l’elettrone che gli

manca

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

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 = 3.0-2.1 = 0.9Insufficiente per la formazione di un

legame ionico

EN = 3.0 EN = 2.1

H---Cl+ -Il baricentro delle cariche

positive non coincide con quello delle cariche negative

HH22OOHH22OO

IL LEGAME COVALENTE (polare)

EN = 3.5-2.1 = 1.4

EN = 3.5

EN = 2.1

Insufficiente per la formazione di un

legame ionico

gruppo I: un

elettrone di

valenza

gruppo VI: sei

elettroni di valenza

H2O

Spoke and ball

Space filling

Potential surface(transparent)

Potential surface(solid)

Cl Cl

Legame covalente

puro

Legame covalente

puro

Na Cl

Legame ionico

Legame ionico

H Cl

Legame covalente

polare

Legame covalente

polare

EN ~ 2EN ~ 2 EN ~ 0EN ~ 0EN ~ 1EN ~ 1

DIFFERENZA DI ELETTRONEGATIVITÀDIFFERENZA DI ELETTRONEGATIVITÀ

Riassumendo:

IL LEGAME A IDROGENO

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.

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.

IL LEGAME A IDROGENO

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.

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.

H2O

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).

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.

Tipo di legameTipo di legame Modo di formazioneModo di formazione EsempiEsempi Caratteristiche delle sostanzeCaratteristiche delle sostanze

InteratomicoIonico

Covalente

Metallico

IntermolecolareIdrogeno

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 idrogenoPunti di fusione ed ebollizione leggermente superiori a quelli di molecole non polari di massa confrontabile.

Punti di fusione ed ebollizione bassi. Cristalli teneri

RIASSUNTO DEI TIPI DI LEGAME INTERATOMICI E INTERMOLECOLARI