Gli elementi naturali formano circa 20 milioni di sostanze diverse tramite varie combinazioni. Questo avviene perché quando sono legati, hanno un'energia potenziale minore rispetto a quando sono soli.
Principio di Minima Energia
Quando si crea un legame, si libera energia e quindi per romperlo basta fornire l'energia di legame, cioè l'energia necessaria per rompere una mole di legame. Più è alta, più il legame sarà stabile.
Regola dell'Ottetto
Per raggiungere la stabilità, gli atomi devono completare il livello esterno con 8 elettroni. I gas nobili non formano legami in quanto sono già completi, ma sono utili perché gli atomi tendono ad assumere l'aspetto del gas nobile più vicino per raggiungere la stabilità. Tuttavia, vi sono delle eccezioni, come nell'elio (He) e in molecole specifiche come H2O e BH3.
Tipi di Legami Chimici
Vi sono diversi tipi di legami chimici, tra cui i legami primari, che avvengono tra gli atomi per formare le molecole. Questi possono essere covalenti, ionici o metallici.
Legame Covalente
Il legame covalente si instaura quando 2 atomi mettono in condivisione una o più coppie di elettroni. Questo avviene quando vi è almeno un elettrone spaiato, e si può formare sia tra atomi uguali che diversi. I legami covalenti possono essere rappresentati tramite i simboli di Lewis con un trattino. Possono anche essere multipli, come i legami doppi e tripli.
Legame Covalente Dativo
Un altro tipo di legame covalente è il legame covalente dativo, in cui un atomo stabile dona dei doppietti disponibili per un atomo ancora instabile.
Legame Ionico
Invece, il legame ionico si forma quando un atomo è più elettronegativo dell'altro e strappa gli elettroni dell'altro. Gli ioni sono disposti in modo ordinato sotto forma di reticolo cristallino.
Legame Metallico
Il legame metallico si forma tra metalli, e gli elettroni si dispongono a reticolo cristallino che dà ai metalli la conformazione solida. Questo spiega la malleabilità e la duttilità dei metalli.
Geometria Molecolare
Esiste la teoria VSEPR (valence shell electron pairs repulsion) che spiega la repulsione tra le coppie di elettroni dello strato di valenza. Gli elettroni esterni si respingono e si dispongono nello spazio alla massima distanza possibile.
In conclusione, i legami chimici sono essenziali per comprendere la formazione e la stabilità delle molecole. L'energia di legame, la distribuzione delle cariche e la geometria molecolare sono tutti fattori importanti da considerare nello studio dei legami chimici.
