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ENERGIA DI LEGAME

chimica




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ENERGIA DI LEGAME


L'energia di legame chimico può essere definita come quella quantità di energia che si libera quando si forma un legame, oppure come quella quantità di energia che è necessario fornire per rompere lo stesso legame.

Il valore dell'energia di legame si esprime in kJ/mole (kilojoule per mole), oppure in kcal/mole (1 kcal = 4,184 kJ). Ad esempio, l'energia del legame H-H della molecola dell'idrogeno è di 435 kJ/mole; ciò vuol dire che per rompere tutti i legami chimici di due grammi (cioè di una mole) di idrogeno molecolare occorrono 435 kJ di energia

L'energia di legame dipende 515j94f da vari fattori: essa è funzione ad esempio della grandezza degli atomi: se gli atomi sono piccoli gli elettroni di legame sono vicini al nucleo e risentono maggiormente delle forze di attrazione verso i nuclei stessi; se gli atomi sono grandi, essendo gli elettroni di legame lontani dai nuclei, essi risentono di meno della loro attrazione.



Anche nel caso di un legame ionico le dimensioni degli atomi hanno molta importanza nel determinare il valore dell'energia. Se lo ione è piccolo vi è elevata densità di carica elettrica e pertanto il legame elettrostatico sarà forte, mentre per atomi più grandi vi è densità di carica elettrica più piccola e quindi si formano legami più deboli.

Il valore dell'energia di legame dipende 515j94f ovviamente anche dal tipo di legame. I legami covalenti e quelli ionici sono i più forti, mentre sono legami molto deboli le forze di Van der Waals. Se prendiamo il caso degli stessi due atomi, per esempio idrogeno e ossigeno, legati attraverso un legame covalente oppure attraverso un legame a idrogeno si noterà che nel primo caso il legame è di oltre 15 volte più forte che nel secondo. Quindi, il legame che unisce idrogeno e ossigeno all'interno di una molecola d'acqua è 15 volte più forte del legame che unisce idrogeno e ossigeno fra due molecole d'acqua.

Il valore dell'energia di legame dipende 515j94f anche dal numero dei legami presenti; abbiamo visto che due atomi possono essere legati assieme da legami multipli. L'energia di un legame multiplo è sicuramente superiore a quella di un legame singolo, ma non secondo i valori che intuitivamente ci si aspetta. Un legame doppio, ad esempio fra due atomi di carbonio, non vale il doppio del valore del legame singolo fra gli stessi due atomi. La cosa si giustifica facilmente se si considera che quando vi sono legami multipli, questi non sono tutti dello stesso tipo.

La forza di legame è un importante fattore di reattività chimica. Un composto in cui i legami fra gli atomi sono molto forti è un composto stabile che reagisce difficilmente, mentre invece, se i legami sono deboli, il composto è più reattivo. In natura, ad esempio, vi sono alcune sostanze che devono durare a lungo, altre che devono immediatamente essere trasformate; queste ultime portano legami molto deboli in maniera da potersi dissolvere richiedendo poca energia.

NUMERO DI OSSIDAZIONE

Si definisce come la carica che assumerebbe un elemento in un composto, se si attribuissero gli elettroni di legame all'elemento più elettronegativo.



Tale definizione richiede un paio di precisazioni affinché possa essere di utilità pratica:
(a) Nel caso di un legame fra due elementi uguali (o della stessa elettronegatività) si assegna un elettrone a ciascun elemento.

(b) La carica che l'elemento "assume", si determina dal confronto con la configurazione elettronica esterna dell'elemento, nel suo stato fondamentale.

Regole per assegnare i numeri di ossidazione

Oltre che attraverso la definizione data, i numeri di ossidazione si possono determinare applicando le regole che seguono. Questa via è più rapida e più semplice, specialmente se non si è in grado di rappresentare la formula di struttura del composto.

Gli elementi allo stato fondamentale hanno numero di ossidazione zero.

L'ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2, tranne che nei perossidi (-1), nei superossidi (-1/2) e nell'ossido di fluoro (+2).

L'idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1, tranne che negli idruri metallici (-1)

Negli ioni monoatomici il numero di ossidazione coincide con la carica (valenza ionica) dello ione.

La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi di un composto deve risultare pari alla carica del composto. Zero se il composto è una specie neutra.

Nei composti gli elementi del primo gruppo hanno sempre numero di ossidazione +1; gli elementi del terzo gruppo hanno sempre numero di ossidazione +3;








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