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IL LEGAME CHIMICO TRA GLI ATOMI

chimica


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IL LEGAME CHIMICO TRA GLI ATOMI

I legami chimici che tengono uniti gli atomi sono forze di natura elettrica: quando gli atomi si avvicinano in misura tale che gli elettroni di valenza di un atomo risentono anche della forza attrattiva del nucleo di un atomo vicino si forma il legame chimico.

L'elettronegatività è una proprietà degli atomi che consente di prevedere la forza con cui un atomo riesce ad attrarre gli elettroni responsabili del legame.

Nel legame ionico la forza di attrazione è dovuta al fatto che gli atomi che si legan 424g64e o non sono più neutri ma presentano cariche elettriche di segno contrario: queste particelle sono chiamate ioni e si ottengono per trasferimento di uno o più elettroni dell'atomo meno elettronegativo (che diventa ione positivo o catione) all'altro più elettronegativo (che diventa ione negativo o anione).

Nel legame covalente la forza di attrazione è dovuta a una coppia di elettroni che è condivisa tra i nuclei dei due atomi legati; nel caso di più coppie di elettroni condivise si può avere un doppio legame (due coppie in comune) o un triplo legame (tre coppie in comune).



Nel legame metallico tutti gli atomi diventano ioni positivi in quanto rendono liberi i propri elettroni di valenza; questi formano una specie di "nuvola elettronica" di carica negativa, mobile e capace di generare una forza di attrazione nei confronti degli ioni positivi del metallo.

I diversi tipi di legame consentono di spiegare anche le proprietà delle sostanze:

-         i composti ionici hanno una struttura cristallina che si spiega in base al fatto che l'attrazione degli ioni si manifesta in tutte le direzioni; di conseguenza sono tutti solidi a temperatura ambiente e inoltre sono fragili poiché qualunque spostamento relativo degli ioni mette a contatto ioni dello stesso segno che si respingono; la conducibilità dei composti ionici solamente allo stato fuso si spiega con il fatto che in queste situazioni vi sono particelle cariche libere di muoversi;

-         le sostanze covalenti non conducono la corrente elettrica in quanto non contengono particelle cariche libere di muoversi;

-         i metalli presentano elevata conducibilità elettrica e termica in quanto i loro elettroni di legame sono liberi di muoversi; questa mobilità spiega anche la loro grande lavorabilità in quanto lo spostamento reciproco di atomi lascia inalterati i legami.

La regola dell'ottetto consente di prevedere quanti legami si possono formare tra gli atomi: gli atomi tendono ad acquistare, a cedere o a mettere in comune tanti elettroni quanti sono necessari per raggiungere la struttura tipica dei gas nobili, con otto elettroni esterni.

Le sostanze molecolari sono sostanze covalenti costituite da molecole, cioè particelle costituite da un numero definito di atomi.

Le sostanze macromolecolari sono sostanze covalenti costituite da un numero imprecisato di atomi disposti in strutture regolari e geometriche.

Si chiama legame covalente polarizzato il legame che unisce atomi che presentano diversa elettronegatività: in questi casi la coppia di elettroni condivisa viene attratta con più forza dall'atomo più elettronegativo e ciò determina la formazione di due polarità elettriche di segno contrario.

La lunghezza di legame è la distanza che separa i nuclei dei due atomi legati e l'angolo di legame è l'angolo tra due legami di uno stesso atomo; queste due caratteristiche sono necessarie per descrivere la forma geometrica delle molecole.

La teoria della repulsione delle coppie di elettroni del guscio di valenza (VSEPR) consente di prevedere e di spiegare la forma delle molecole e degli ioni poliatomici. In base a questa teoria, quando un atomo si lega ad altri atomi, le coppie di elettroni che gli stanno attorno tendono a respingersi e a disporsi il più lontano possibile dando origine a una ben determinata forma geometrica.

Altri termini di cui devi conoscere il significato:

-         struttura lineare

-         struttura trigonale piana

-         struttura tetraedrica

Esercizi:

1.       è un legame chimico qualunque forza attrattiva:

A. di natura elettrica capace di mantenere unite le molecole a due a due

B. di natura magnetica capace di mantenere unite due molecole

C. di natura elettrica capace di mantenere uniti due atomi

D. di natura elettrica capace di tenere unite le particelle che costituiscono l'atomo

2.       l'elettronegatività è una proprietà che:

A. descrive la capacità degli atomi di attirare i propri elettroni di valenza

B. consente di prevedere il numero di atomi isolati che si legano tra loro

C. interpreta la diversa capacità degli atomi di acquistare elettronica

D. spiega l'influenza dell'attrazione tra i nuclei degli atomi che si legano

3.       un legame ionico si forma quando:

A. si ha uno scambio di protoni o neutroni tra atomi diversi

B. atomi dello stesso elemento acquistano uno o più elettroni

C. si ha un passaggio di elettroni tra atomi uguali dello stesso elemento

D. si ha un passaggio di elettroni da atomi di un elemento ad atomi di un elemento diverso

4.       il legame covalente si forma quando due atomi:

A. mettono in comune almeno una coppia di elettroni

B. trasferiscono uno o più elettroni a un altro atomo

C. mettono in comune tutti gli elettroni dell'ultimo livello

D. trasferiscono tutti gli elettroni esterni a un altro atomo

E. mettono in comune tutti gli elettroni

5.       utilizzando i valori di elettronegatività si può prevedere il tipo di legame che si può formare. Indica se le frasi che seguono sono vere (V) o false (F):

A. quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi che si legano è minore di 1,7 si forma un legame ionico: Vero o falso?

B. quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi che si legano è maggiore di 1,7 si forma un legame ionico: Vero o falso?

C. quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi che si legano è uguale a 1,7 non si forma alcun legame: Vero o falso?

D. quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi che si legano è minore di 1,7 si forma un legame covalente: Vero o falso?

E. se gli atomi che si legano hanno la stessa elettronegatività si forma un legame ionico: Vero o falso?




6.       con riferimento alle proprietà dei composti ionici, indica l'unica affermazione SBAGLIATA:

A. nella formazione del legame ionico vengono coinvolti gli elettroni di valenza

B. i composti ionici sono malleabili e duttili

C. quando vengono fusi, conducono la corrente elettrica

D. presentano una struttura cristallina

E. sono tutti solidi a temperatura ambiente

7.       indica l'unica proprietà comune a tutte le sostanze covalenti:

A. elevata temperatura di fusione

B. elevata capacità di condurre il calore

C. bassa densità

D. elevata duttilità

E. scarsissima conducibilità elettrica

8.       qual è la descrizione corretta del tipo di legame presente nei metalli?

A. ioni positivi e negativi trattenuti insieme da un mare di elettroni

B. ioni positivi e negativi che si attirano reciprocamente

C. atomi neutri che si attirano reciprocamente

D. ioni positivi trattenuti insieme da un mare di elettroni

E. ioni negativi immersi in una marea di protoni

9.       completa la seguente frase che si riferisce alla regola dell'ottetto:

quando un atomo si _____ con altri _____ , tende ad acquistare, perdere o ____________ i propri _________ fino a raggiungere una struttura elettronica con ___

elettroni esterni, cioè a _________ .

10.    indica se le proprietà che seguono si riferiscono ai solidi covalenti molecolari (M) oppure sono caratteristiche dei solidi covalenti macromolecolari (MM); altrimenti indica se si riferiscono a entrambi (S) oppure a nessuno dei due (N):
A. non conducibilità elettrica               ____

B. elevata durezza                                   ____

C. elevata malleabilità                             ____

D. alta temperatura di fusione             ____

E. struttura senza limiti precisi            ____

F. elevata conducibilità termica          ____

G. presenza di legami covalenti          ____

11.    quando si forma un legame covalente tra due atomi a differente elettronegatività:

A. la coppia di elettroni di legame viene attirata dai nuclei positivi di entrambi gli atomi con uguale forza

B. la coppia di elettroni di legame viene attirata con più forza dal nucleo positivo dell'atomo meno elettronegativo

C. la coppia di elettroni non viene attirata dai nuclei positivi dei due atomi

D. la coppia di elettroni di legame viene attirata con più forza dal nucleo positivo dell'atomo più elettronegativo

12.    per avere informazioni sulla disposizione nello spazio degli atomi nelle molecole occorre conoscere:

A. il peso molecolare e il numero atomico

B. il numero di massa e la composizione isotopica

C. il volume e la massa

D. gli angoli e le lunghezze di legame

E. il tipo di legame e la differenza di elettronegatività

13.    la teoria delle repulsioni elettroniche VSEPR afferma che in una molecola:

A. le coppie di elettroni di valenza si respingono e si dispongono il più lontano possibile tra loro

B. tutti gli elettroni si respingono e si dispongono il più lontano possibile tra loro

C. gli elettroni di un atomo respingono gli elettroni di un altro atomo e si dispongono il più lontano possibile

D. le coppie di elettroni di valenza si attirano e si dispongono il più vicino possibile tra loro

E. gli elettroni di valenza sono in comune tra tutti gli atomi che costituiscono la molecola







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