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I legami chimici

chimica


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I legami chimici

soltanto i gas nobili sono costituiti da atomi isolati. In tutti gli altri elementi, gli atomi finiscono tra loro per formare sia dei corpi semplici che delle sostanze composte. I legami fra gli atomi coinvolgono innanzitutto di elettroni in particolare quelli del livello più esterno, ma non sono essi. I legami si stabiliscono solo perché comportano un bilanciamento energetico favorevole: l'affermazione del legame avviene, perciò, con liberazione 727h73h di energia. L'energia liberata per formare un legame è esattamente uguale a quella necessaria per romperlo, si chiama energia di legame. La distanza tra i due nuclei si chiama lunghezza di legame e deve e equivalere a 10-10 m. La nobiltà dei gas nobili consiste nel fatto che sono assolutamente inerti, i loro atomi rifiutano legame con gli atomi degli altri elementi, pertanto le loro molecole sono monoatomiche. Loro configurazione elettronica è particolarmente stabile, ciò significa che ad essa compete contenuto minimo di energia. E atomi di gas nobili sono caratterizzate da fatto che su livello più esterno possiedono otto elettroni. L'unica eccezione è l'elio questo è giustificato dal fatto che il suo livello più esterno è pieno con soli due elettroni. La regola dell'ottetto dice che un atomo stabile se ha otto elettroni livello più esterno. Se l'atomo non è stabile tende ad aumentare le stabilità legandosi con atomi in modo da assumere una configurazione elettronica simile a quella dei gas nobili. Per questo cede, acquista, metti in comune elettroni con altri atomi. Un legame si forma dalla sovrapposizione di due orbitali uno per ciascun atomo. La formazione della molecola coinvolge tutti i elettroni che gli atomi legati: i elettroni vanno a riempire di orbitali molecolari, che hanno, complessivamente, contenuto energetico inferiore rispetto di orbitali atomici di partenza. La valenza è numero di elettroni che un atomo può mettere a disposizione per un legame, la valenza massima dei gli elementi coincide con il numero d'ordine del gruppo d'appartenenza.



               

 Il legame con valente puro o legame omopolare

è il tipo di legame che si è risolto da atomi che hanno la stessa tendenza, o quasi, ad acquistare e a cedere elettroni. L'elettronegatività esprime la capacità di attrazione da parte dei gli atomi dei diversi elementi nei confronti degli elettronici legame. Tanto più elettronegatività è simile tra i due elementi tanto più legame covalente è puro o omopolare. Gli elettroni di legame orbitano in modo è o fra i due nuclei, essi hanno funzione schermante nei confronti di due nuclei, infatti, essendo entrambi positivi si respingerebbero. Alla formazione del legame covalente partecipano solo orbitali esterni semivacanti. Si dice che gli atomi condividono uno più copie di elettroni. Di elettroni che partecipano legame devono avere spin opposti.

Il legame covalente polare o legame eteropolare

se gli atomi sono uguali la coppia di elettroni condivisa sarà tratta con la stessa intensità da entrambi i nuclei, perciò la nube elettronica avrà una disposizione simmetrica intorno ai 2 atomi. Ma allorché legame si stabilisce fra atomi diversi può accadere che la forza di attrazione verso la coppia di elettroni in comune non si uguale da entrambi i nuclei degli atomi, tale attrazione dipende dal elettronegatività di ogni atomo. Nel legame covalente la nube elettronica si trovò con maggiore frequenza spostata verso l'atomo più elettronegativo, e pertanto si presenterà una molecola un'estremità negativa e una positiva. Tali molecole vengono dette polari, e il legame in esse presente covalente polare. Tanto più elevata è la differenza di elettronegatività più il legame avrà carattere ionico, un legame diventa ionico con oltre il 1,7 di differenza di elettronegatività. Nei solfuri il legame è prevalentemente covalente.

Polarità del legame, molecole polari e geometria della molecole

c'è una molecola formata da 2 atomi e presenta un legame polare, non può che essere polare: l'estremità del legame sono anche le estremità della molecola. Nel caso delle molecole puoi atomiche, da polarità della molecola non è determinata soltanto dalla polarità dei singoli legami, ma anche dalla loro reciproca collocazione spaziale. Nel caso della CO2 i suoi due legami polari si annulla la vicenda della molecola risulta non polare. I singoli legami polari danno come risultato dipolo.

Il legame covalente dativo o legame di coordiniazione

anche questo legame consta di una coppia elettroni simultaneamente attratti dei nuclei di 2 atomi ma mentre legame covalente normale formare questa coppia contribuisce ciascun atomo con l'apporto di un elettrone, nel legame dativo un atomo utilizza una coppia di elettroni appartenenti all'altro atomo. Il legame dativo può essere considerato così un valido comodo artifizio per rispettare, comunque, nelle formule elettroniche, la regola dell'ottetto.

Gli ibridi di risonanza e le formule mesomere

si parla di risonanza con le relative formule mesomere quando non è possibile indicare con un'unica formula elettronica che rispetti la regola dell'ottetto e che sin accordo con la proprietà dalla sostanza, un esempio n'è l'ozono O3.

Il legame elettrovalete o legame ionico

quando si incontrano atomi ad alta elettronegatività con altri a bassa elettronegatività, entrambi gli atomi raggiungono set elettronico stabile cioè la configurazione di un gas nobile, per trasferimento di elettroni da quello meno elettronegativo a quello più elettronegativo. A seguito di questo trasferimento di carica gli atomi, inizialmente neutri, si trasformano in ioni che saranno positivi ( cationi ) nel caso abbiano perduto elettroni, negativi (anioni ) nel caso li abbiano acquistati. Due conseguenze notevoli del legame ionico sono:-lo stabilirsi di forze elettrostatiche attrattive onnidirezionali;-la costrizione dei gli ioni interessati in un reticoli cristallini. L'energia necessaria per rompere questa disposizione ordinata di ioni vi rendete energia reticolare ed è assai notevole.

Il legame metallico

un pezzo di metallo costituito da una struttura reticolare molto regolare di ioni metallici positivi, immersi in un " mare " formato dalle cime dei gli elettroni di valenza. Elettroni valenza non appartengono più il ioni corrispondenti, ma sono delle localizzate mobilissimi. Quest'elettroni del localizzate formano qualcosa di simile a un gas e sono disponibili alle sollecitati derivanti da un campo elettrico esterno o da una sorgente di calore: di qui l'alta conducibilità elettrica e termica e lucentezza tipica dei metalli è determinata dal fatto che la luce, colpendo i elettroni delocalizzati, ne provoca l'eccitazione. Il mare di ioni positivi volte che da collante funge da lubrificante, rendendo i metalli molto male avidi. I soldi ionici sottoposti a una forza meccanica tendono a scaldarsi ciò succede perché lo slittamento del solito ionico comporta avvicinarsi di ioni della stessa carica che si respingono.




I legami Intermolecolari

le forti interazioni tutte le direzioni di natura elettrostatica legano saldamente gli ioni interessati in un articolo tridimensionale caratterizzato da notevole rigidità. Le molecole ottenute in seguito lo stabilirsi di legame covalenti tra gli atomi costituiscono unità chiusi in se stesse che tentano di norma a ignorarsi reciprocamente. Di elettroni che definiscono i limiti esterni dei singoli atomi e quindi delle molecole d'essi derivate sono responsabili delle notevoli forze repulsive che tentano allontanare le molecole le une dalle altre. I composti molecolari hanno punti di fusione e di ebollizione piuttosto bassi e in condizioni ordinarie di temperatura pressione sono generalmente volatili. Nonostante l'ostacolo rappresentato dal di elettroni le molecole in determinate condizioni temperatura pressione riescono ad agganciarsi fra loro. Si parla così di legami Intermolecolari o anche di forze Intermolecolari per indicare il fenomeno che comporta una qualche associazione delle molecole fra loro. Il chimico tedesco van der Waals studiò queste forze e per cui  queste sono detti in suo onore forze di van der Walls. I legami intermolecolari riguardano molecole discrete cioè che hanno un numero finito determinato di atomi. I legami Inter molecolari hanno una forza nettamente inferiore rispetto a quelli Interatomici.

Attrazioni fra dipoli istantanei

per forze di van der Walls-London bisogna intendere le attrazioni che si stabiliscono fra le molecole neutre e non polari, che diventano, per qualche istante, dipoli carichi elettricamente. L'attrazione tra dipoli istantanei risultanti in testa in molecole complesse cioè con un maggior numero di atomi e con atomi con un alto numero atomico. Maggior numero di elettroni comporta una maggiore probabilità che si generino squilibrio iniziale responsabile della formazione del dipolo istantaneo. Le interazioni di polo di polo sono le forze stabiliscono fra le molecole polari. Le sostanze con molecole polari ( di poli permanenti ) hanno punti di fusione di abolizione significativamente più alti rispetto le sostanze analoghe con molecole non polari, con ciò, importanza delle interazioni attrattive di polo-dipolo nel favorire l'aggregazione fra le molecole. Le interazioni di polo-dipolo indotte sono le forze di stabiliscono fra le molecole polari e di poli indotti.

Il legame idrogeno

il legame idrogeno si realizzano quando alla molecola vi sono atomi di idrogeno legati ad atomi fortemente elettronegativi. Di legame fra idrogeno elemento molto elettronegativo è altamente polare e l'atomo di idrogeno, molto piccolo, concentra in se un elevata carica positiva, capace di interagire fortemente con l'atomo elettronegativo di un'altra molecola. Il legame idrogeno sono i più forti fra i legami Intermolecolari. I legami idrogeno conferiscono poggi di ebollizione elevati alle molecole di acqua ammoniaca e HF. 

La caratteristica comune di tutti i composti organici naturali sintetici è quella di avere nelle loro molecole atomi di carbonio. Le formule allotropiche sono le diverse forme di uno stesso elemento può assumere (prozio,deuterio,trizio ). Nelle formule di composti binari il nome dell'elemento meno elettronegativo non subisce cambiamenti, anche se in italiano lo nominiamo per ultimo, l'elemento più elettronegativo prende il suffisso  -uro.H2O(acqua), NH3(ammoniaca), N2H4(idrazina), SiH4(silano), . B2H6(diborano), PH3(fosfina), AsH3(arsina), SbH3(stibina). Gli ossidi formati da metallo sono composti prevalentemente ionici, gli ossidi formati da un non metallo sono composti prevalentemente covalenti. Gli idrossidi sono formati da un catione ( ione positivo ) metallico e da un numero di grupp OH - corrispondente alla sua carica. Gli ossoacidi sono composti ternari in cui un non metallo è legato con legami cova e di autunno o più gruppi di OH. I sali possono essere considerati come derivati dalla combinazione di cationi metallici con anioni dei gli acidi. I sali si possono ottenere dalla reazione di un acido con un metallo con liberazione di idrogeno. Interessante l'areazione fra un acido e idrossidi questa reazione è detta di neutralizzazione i sali si distinguono in sali neutri perché nella loro formula non compare idrogeno tipicamente presente negli acidi e sali acidi nei quali gli atomi di idrogeno sono parzialmente sostituiti dagli a atomi di metallo. Sono composti ionici gli ossidi dei metalli gli idrossidi e i sali; sono composti covalenti gli ossidi dei metalli e gli acidi.







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