Chimica. Lezione 2 Parte II Composti ionici e molecolari

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1 Chimica Lezione 2 Parte II Composti ionici e molecolari

2 Composti molecolari Gli ELEMENTI chimici (ad eccezione dei gas nobili) vivono in aggregati più o meno complessi Sono aggregati discreti (hanno un numero finito di atomi) Alcuni in particolare vivono in aggregati discreti, elettricamente neutri, detti molecole (N 2, O 2, Cl 2 )

3 Un numero assai elevato di COMPOSTI si presenta allo stato molecolare (CO, CO 2, CH 4, NH 3 ) 4 3 Le proprietà sono riconducibili all entità molecolare (gli atomi non conservano la loro identità) Comportamento riconducibile a una entità unica, capace di esistenza fisica indipendente

4 Composti ionici NaCl non è una molecola: è un COMPOSTO IONICO Non è identificabile come molecola: in un Non è identificabile come molecola: in un cristallo non si possono individuare aggregati molecolari ma IONI Na + e Cl -

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7 Gli ioni Uno ione è un ATOMO o una MOLECOLA che possiede una CARICA (positiva o negativa) È quindi una specie chimica che ha acquistato o ceduto uno o più elettroni rispetto alla sua forma neutra (= priva di carica) Gli ioni carichi negativamente sono detti anioni e quelli carichi positivamente sono chiamati cationi

8 Ioni Ione atomico È uno ione formato da un solo atomo Ione molecolare È formato da più di un atomo OH - NO 3 - NH 4+

9 Il legame ionico Forza di attrazione elettrostatica che si stabilisce tra due ioni di carica opposta. Si forma tra atomi o gruppi di atomi tra i quali sia avvenuto uno scambio di elettroni: l'atomo o il gruppo atomico che cede elettroni si trasforma in ione positivo (catione), l'atomo o il gruppo atomico che acquista elettroni si trasforma in ione negativo (anione). Si instaura con facilità tra elementi aventi un'elevata differenza di elettronegatività (superiore a 1,7) ed è tipico dei sali.

10 NaCl: ognuno dei due ioni Na + e Cl assume la configurazione elettronica esterna a ottetto, caratteristica dei gas nobili (il sodio assume la configurazione del neon, il cloro quella dell'argon).

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15 Una molecola è un sistema costituito da due o più atomi, in grado di esistere isolato (entità discrete). Es.H 2 O: 2 atomi idrogeno + 1 ossigeno Le molecole sono dette mono-, bi-, triatomiche a seconda che siano costituite da 1, 2, 3 atomi Uno ione è un atomo o una molecola con carica elettrica intera, positiva o negativa Es. Il solfato di rame è costituito da ioni Cu 2+ e SO 4 2-

16 Il legame covalente Si stabilisce tra due atomi che mettono in comune una o più coppie di elettroni del guscio elettronico più esterno Legame covalente puro (non polare): quando gli atomi hanno elettronegatività identica; ne sono esempi H 2, O 2, Cl 2. Legame covalente polare: i doppietti elettronici in comune tra gli atomi non sono equamente condivisi. Gli elettroni di legame sono più vicini all atomo più elettronegativo, che acquista così una parziale carica negativa (l altro acquista parziale carica positiva).

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18 LEGAMI COVALENTI ETEROPOLARI: coinvolgono atomi differenti

19 LEGAMI COVALENTI OMOPOLARI (PURI): coinvolgono atomi uguali

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22 F H

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27 Il legame a idrogeno E un particolare tipo di interazione fra molecole che si forma ogni volta che un atomo di idrogeno, legato ad un atomo fortemente elettronegativo (capace di attrarre elettroni), interagisce simultaneamente con un altro atomo molto elettronegativo che abbia una coppia di elettroni libera, come l ossigeno, l azoto o il fluoro. Viene rappresentato come una linea tratteggiata tra l idrogeno e l altro atomo elettronegativo.

28 Quando un atomo di idrogeno è legato ad atomi molto elettronegativi, si ha una separazione di cariche e la molecola, pur restando elettricamente neutra, presenta una parziale carica positiva su un atomo (in genere indicata come δ + ) ed una parziale carica negativa sull altro (δ - ). L atomo di idrogeno, che costituisce l'estremità positiva della molecola, interagisce con l'estremità negativa di un altra molecola vicina, creando un vero e proprio "ponte" tra le due molecole.

29 Il singolo legame idrogeno è piuttosto debole. In genere, però, se ne forma un gran numero contemporaneamente, e tutti insieme hanno un influenza determinante sulle proprietà chimiche e fisiche di composti polari (come il fluoruro di idrogeno e l acqua) Il legame idrogeno è un legame direzionale: è più forte se l idrogeno è allineato con i due atomi elettronegativi

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33 Struttura dell acqua Doppietti elettronici liberi in alcune molecole

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