Legame covalente Puro Polare Legame dativo o di coordinazione Legame ionico Legame metallico

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1 I LEGAMI CHIMICI

2 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

3 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).

4 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 (H 2 O) o del cloruro di idrogeno (HCl).

5 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.

6 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.

7 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

8 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.

9 I gas nobili e la regola dell ottetto La regola dell ottetto fu enunciata da Lewis nel 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.

10 I gas nobili e la regola dell ottetto Alla struttura con 8 elettroni nello strato esterno corrisponde quindi una particolare stabilità.

11 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.

12 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.

13 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.

14 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, H 2 O, NH 3, CH 4 ecc.).

15 3. Il legame covalente I legami tra gli atomi possono essere rappresentati con la simbologia di Lewis oppure con dei trattini.

16 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.

17 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 H 2 C = CH 2. 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:

18 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.

19 Il legame covalente I composti di coordinazione si formano quando un metallo, o uno ione metallico, viene circondato da atomi donatori di elettroni.

20 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.

21 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.

22 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.

23 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.

24 I composti ionici Gli ioni in un composto ionico sono disposti secondo uno schema ben preciso e possono dar luogo a un reticolo cristallino.

25 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.

26 Il legame metallico Gli atomi metallici possono mettere in comune gli elettroni di valenza, che vengono condivisi tra più nuclei.

27 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.

28 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.

29 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

30 Legame idrogeno L idrogeno di una molecola viene attirato da doppietto di un atomo di altra molecola

31 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.

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