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Legami Chimici

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 I LEGAMI CHIMICI
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Permette agli 89 atomi presenti in natura di creare 20
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I LEGAMI CHIMICI 1 LEGAME CHIMICO Permette agli 89 atomi presenti in natura di creare 20 milioni di sostanze diverse: gli atomi, infatti, si aggregano grazie ad esso. Esistono anche legami di natura diversa dagli atomi: es, acqua con cloruro di sodio conduce corrente elettrica, mentre acqua con zucchero non la conduce 2 Il leg. chimico si forma se gli atomi che si legano hanno un'energia inferiore a quelli separati: è il principio dell'energia potenziale minima. Infatti, se quest'ultima aumenta, gli atomi non si legano. Al legame chimico partecipano solo gli elettroni più esterni: per questo vengono chiamati elettroni di valenza o di legame. Energia di legame 3 Quantità di energia che bisogna fornire ad una sostanza per rompere i legami che tengono uniti i suoi atomi. PERCHÈ DUE ATOMI SI LEGANO? 4 REGOLA DELL'OTTETTO Enunciata da Lewis nel 1916, per cui un atomo è stabile quando nel suo strato di valenza si trovano 8 elettroni. Gli atomi, quindi, cedono o acquistano gli elettroni con un altro atomo fino a formare l'ottetto (cercando di raggiungere la configurazione elettronica più stabile). L'elio -nella sua configurazione elettronica- presenta 2 elettroni e non 8. 5 Il numero di elettroni che un atomo perde/guadagna/mette in comune durante questo processo è la valenza (che quindi corrisponde al numero di legami che un atomo riesce a formare) Il comportamento degli elementi metallici Quando si trovano soli (quindi allo stato di elementi) o insieme ad altri metalli sono: duttili, malleabili, conduttori di corrente...

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elettrica e di calore. Il loro comportamento cambia, invece, quando si trovano in un composto con un non metallo: in questo caso, i metalli cedono gli elettroni più esterni mentre i non metalli li acquistano. 2 Si deduce che... Gli elementi metallici (a sx nella tavola periodica) tendono a cedere elettroni, diventando ioni positivi • Gli elementi non metallici (a dx) tendono ad acquistare elettroni, trasformandosi in ioni negativi. In quest'ultimo caso, il numero di atomi coinvolti è tale da permettere un bilanciamento delle cariche IL LEGAME IONICO Si genera dalla forza di attrazione elettrostatica, la quale permette di tenere uniti ioni di carica opposta. Costruisce una struttura cristallina .....compatta (e non molecole): in essa ogni ione è circondato da altri di carica opposta. 1 Una volta formato... Lo ione negativo prende la configurazione del gas nobile successivo, mentre quello positivo assume quella del gas nobile che viene prima (all'interno della tavola periodica) 1 IL RETICOLO CRISTALLINO E' una struttura solida, ordinata e rispettiva che si può estendere all'infinito in 3 direzioni: ciò accade perchè ogni ione sulla superficie del cristallo è in grado di attirare altri ioni. In breve, il numero e disposizione degli ioni dipendono dalle loro dimensioni e dalla loro carica: sono disposti secondo uno schema preciso e formano, appunto, il reticolo cristallino. Al suo interno è impossibile distinguere le unità molecolari, ma solo il modo in cui ioni positivi e negativi si combinano. 2 I CRISTALLI IONICI Sono duri ma fragili allo stesso tempo, è impossibile deformarli plasticamente. La loro struttura ha un ordine che permette di massimizzare l'attrazione tra ioni di carica opposta minimizzare la repulsione tra ioni di stessa carica. Con una piccola deformazione i cristalli si fratturano facilmente, andando a rompere questo delicato equilibrio di attrazione e repulsione. I COMPOSTI IONICI La frattura del cristallo è provocata dalla repulsione tra ioni di uguale carica: la sollecitazione meccanica causa uno scorrimento dei piani reticolari. Il loro punto di fusione è molto alto e a temperatura ambiente sono solidi. Sono conduttori di elettricità sia a stato fuso sia in soluzione. L'80% degli elementi sono metalli (ad eccezione del Mercurio Hg): essi sono solidi a temperatura ambiente e formano un reticolo cristallino. Gli atomi metallici mettono in comune gi elettroni di valenza, i quali vengono condivisi tra più nuclei. Si forma grazie all'attrazione tra ioni metallici positivi e elettroni mobili che si trovano intorno ad essi. Il numero degli elettroni è più alto tanto più alto è il legame metallico. 2 LEGHE METALLICHE Sono miscugli omogenei e possono essere: • Interstiziali (quando gli atomi che formano le leghe hanno dimensioni diverse). Ne è un esempio l'acciaio: gli atomi di carbonio si collocano negli spazi vuoti della struttura cristallina, creando un ostacolo per lo slittamento dei piani reticolari. • Sostituzionali (quando le dimensioni degli atomi sono simili tra loro) IL LEGAME METALLICO 1 I SOLIDI METALLICI Hanno una struttura cristallina. In generale i metalli hanno un aspetto lucente ma opaco (ciò significa che assorbono la luce e infatti, se ridotti in polvere fine, sembrano neri). Oltre a questo sono duttili e malleabili (cioè possono essere forgiati in fili sottili grazie alla flessibilità del legame metallico). I loro piccoli cristalli possono essere osservati a microscopio ad esempio su una frattura dei metalli. Il loro punto di fusione varia in base alle loro caratteristiche: un caso particolare è quello del mercurio, che fonde a -39 gradi. Gli elettroni mobili permettono agli ioni positivi del metallo di scivolare gli uni sugli altri, senza che ci sia un aumento delle forze di repulsione. Il metallo presente in % maggiore al loro interno viene chiamato metallo base, mentre gli altri componenti sono gli alliganti. Permette di comprendere come gli atomi dei non metalli possano legarsi tra loro e le proprietà di questi ultimi: esso, infatti, si forma quando due atomi mettono in comune una o più coppie di elettroni (questo può accadere anche fra atomi di natura diversa) E' proprio grazie al legame covalente che si formano le molecole: inoltre, in esso, gli elettroni sono condivisi da due nuclei positivi. Ciò significa che gli elettroni partecipano in contemporanea alla formazione dell'ottetto e allo stesso momento appartengono a entrambi gli atomi che li condividono. In questo modo gli atomi raggiungono la configurazione stabile di un gas nobile. 3 Legame covalente puro Si forma quando due atomi identici vengono uniti da legami covalenti, esercitando -di conseguenza- la stessa forza di attrazione sugli elettroni che formano il legame. IL LEGAME COVALENTE Si forma invece un Legame covalente polare Quando atomi di natura diversa uniscono i loro elettroni di valenza, ma esercitano su questi ultimi una forza di attrattività diversa (elettronegatività) 1 I LEGAMI COVALENTI MULTIPLI Gli atomi raggiungono la configurazione stabile di un gas nobile anche condividendo due o tre coppie di elettroni, formando quindi dei legami multipli. In questo caso prendono il nome, rispettivamente, di legame doppio e legame triplo (mentre nel legame singolo è condivisa una sola coppia di elettroni) Questo tipo di legami sono più corti e forti di un legame singolo: è, di conseguenza, necessaria una maggiore energia per spezzarli. 2 T Legame covalente dativo Si forma quando la coppia di elettroni che si legano viene formata da uno solo dei due atomi che partecipano al legame. L'atomo che dona elettroni è il donatore, quello che li riceve è l'accettore.

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elettrica e di calore. Il loro comportamento cambia, invece, quando si trovano in un composto con un non metallo: in questo caso, i metalli cedono gli elettroni più esterni mentre i non metalli li acquistano. 2 Si deduce che... Gli elementi metallici (a sx nella tavola periodica) tendono a cedere elettroni, diventando ioni positivi • Gli elementi non metallici (a dx) tendono ad acquistare elettroni, trasformandosi in ioni negativi. In quest'ultimo caso, il numero di atomi coinvolti è tale da permettere un bilanciamento delle cariche IL LEGAME IONICO Si genera dalla forza di attrazione elettrostatica, la quale permette di tenere uniti ioni di carica opposta. Costruisce una struttura cristallina .....compatta (e non molecole): in essa ogni ione è circondato da altri di carica opposta. 1 Una volta formato... Lo ione negativo prende la configurazione del gas nobile successivo, mentre quello positivo assume quella del gas nobile che viene prima (all'interno della tavola periodica) 1 IL RETICOLO CRISTALLINO E' una struttura solida, ordinata e rispettiva che si può estendere all'infinito in 3 direzioni: ciò accade perchè ogni ione sulla superficie del cristallo è in grado di attirare altri ioni. In breve, il numero e disposizione degli ioni dipendono dalle loro dimensioni e dalla loro carica: sono disposti secondo uno schema preciso e formano, appunto, il reticolo cristallino. Al suo interno è impossibile distinguere le unità molecolari, ma solo il modo in cui ioni positivi e negativi si combinano. 2 I CRISTALLI IONICI Sono duri ma fragili allo stesso tempo, è impossibile deformarli plasticamente. La loro struttura ha un ordine che permette di massimizzare l'attrazione tra ioni di carica opposta minimizzare la repulsione tra ioni di stessa carica. Con una piccola deformazione i cristalli si fratturano facilmente, andando a rompere questo delicato equilibrio di attrazione e repulsione. I COMPOSTI IONICI La frattura del cristallo è provocata dalla repulsione tra ioni di uguale carica: la sollecitazione meccanica causa uno scorrimento dei piani reticolari. Il loro punto di fusione è molto alto e a temperatura ambiente sono solidi. Sono conduttori di elettricità sia a stato fuso sia in soluzione. L'80% degli elementi sono metalli (ad eccezione del Mercurio Hg): essi sono solidi a temperatura ambiente e formano un reticolo cristallino. Gli atomi metallici mettono in comune gi elettroni di valenza, i quali vengono condivisi tra più nuclei. Si forma grazie all'attrazione tra ioni metallici positivi e elettroni mobili che si trovano intorno ad essi. Il numero degli elettroni è più alto tanto più alto è il legame metallico. 2 LEGHE METALLICHE Sono miscugli omogenei e possono essere: • Interstiziali (quando gli atomi che formano le leghe hanno dimensioni diverse). Ne è un esempio l'acciaio: gli atomi di carbonio si collocano negli spazi vuoti della struttura cristallina, creando un ostacolo per lo slittamento dei piani reticolari. • Sostituzionali (quando le dimensioni degli atomi sono simili tra loro) IL LEGAME METALLICO 1 I SOLIDI METALLICI Hanno una struttura cristallina. In generale i metalli hanno un aspetto lucente ma opaco (ciò significa che assorbono la luce e infatti, se ridotti in polvere fine, sembrano neri). Oltre a questo sono duttili e malleabili (cioè possono essere forgiati in fili sottili grazie alla flessibilità del legame metallico). I loro piccoli cristalli possono essere osservati a microscopio ad esempio su una frattura dei metalli. Il loro punto di fusione varia in base alle loro caratteristiche: un caso particolare è quello del mercurio, che fonde a -39 gradi. Gli elettroni mobili permettono agli ioni positivi del metallo di scivolare gli uni sugli altri, senza che ci sia un aumento delle forze di repulsione. Il metallo presente in % maggiore al loro interno viene chiamato metallo base, mentre gli altri componenti sono gli alliganti. Permette di comprendere come gli atomi dei non metalli possano legarsi tra loro e le proprietà di questi ultimi: esso, infatti, si forma quando due atomi mettono in comune una o più coppie di elettroni (questo può accadere anche fra atomi di natura diversa) E' proprio grazie al legame covalente che si formano le molecole: inoltre, in esso, gli elettroni sono condivisi da due nuclei positivi. Ciò significa che gli elettroni partecipano in contemporanea alla formazione dell'ottetto e allo stesso momento appartengono a entrambi gli atomi che li condividono. In questo modo gli atomi raggiungono la configurazione stabile di un gas nobile. 3 Legame covalente puro Si forma quando due atomi identici vengono uniti da legami covalenti, esercitando -di conseguenza- la stessa forza di attrazione sugli elettroni che formano il legame. IL LEGAME COVALENTE Si forma invece un Legame covalente polare Quando atomi di natura diversa uniscono i loro elettroni di valenza, ma esercitano su questi ultimi una forza di attrattività diversa (elettronegatività) 1 I LEGAMI COVALENTI MULTIPLI Gli atomi raggiungono la configurazione stabile di un gas nobile anche condividendo due o tre coppie di elettroni, formando quindi dei legami multipli. In questo caso prendono il nome, rispettivamente, di legame doppio e legame triplo (mentre nel legame singolo è condivisa una sola coppia di elettroni) Questo tipo di legami sono più corti e forti di un legame singolo: è, di conseguenza, necessaria una maggiore energia per spezzarli. 2 T Legame covalente dativo Si forma quando la coppia di elettroni che si legano viene formata da uno solo dei due atomi che partecipano al legame. L'atomo che dona elettroni è il donatore, quello che li riceve è l'accettore.