Argomento 3

Question 1

Cos’è un legame chimico

Answer 1

È un’interazione tra atomi che coinvolge gli elettroni più esterni di questi atomi (elettroni di valenza)

Question 2

Quando atomi e ioni formano legami?

Answer 2

Atomi e ioni si uniscono solo se il sistema a cui danno origine ha meno energia degli atomi o degli ioni separati

Question 3

I legami chimici si dividono in:

Answer 3

• forti: ionico, covalente e metallico
• deboli: legami Inter molecolari (es legame a idrogeno o dipolo dipolo) responsabili della struttura tridimensionale delle molecole

Question 4

Composti ionici

Answer 4

Sono composti chimici che si formano quando un metallo e un non metallo reagiscono tra loro (es. Na Cl). Essi sono formati da ioni con carica positiva e ioni con carica negativa che interagiscono tra loro tramite un legame ionico.
Sono sempre neutri (le cariche opposte si annullano)
Si presentano allo stato solido
La loro formula indica solo la proporzione numerica tre gli ioni (di cui non viene indicata la carica)

Question 5

Legame ionico

Answer 5

È una forza di attrazione elettrostatica (ossia basata su att. cariche elettriche opposte) tra ioni positivi e ioni negativi

Question 6

Cosa succede quando Na e Cl interagiscono?

Answer 6

Cl strappa un elettrone ad Na ed entrambi diventano stabili, poi si attraggono in quanto sono diventati ioni di carica opposta

Question 7

Regola dell’ottetto

Answer 7

Gli atomi degli elementi rappresentativi (ossia del gruppo s e del gruppo p) tendono ad acquistare o a cedere elettroni in modo da disporre, nell’ orbitale più esterno, otto elettroni, ossia un ottetto elettronico

Question 8

Eccezioni alla regola dell’ ottetto

Answer 8

• H, Li, Be : sono + vicini all’elio perciò tendono ad assumerne la configurazione elettronica
• elementi del blocco d (metalli di transizione) tendono a trasformarsi in ioni positivi di tipo diverso in base all’elemento con cui reagiscono
• alcuni metalli del blocco p idem

Question 9

I simboli di Lewis

Answer 9

Servono per rappresentare gli elettroni di valenza degli elementi che si trovano nei gruppi principali.
Si ottiene scrivendo il simbolo chimico circondato da puntini che rappresentano gli elettroni di valenza dell’atomo

Question 10

Le molecole

Answer 10

Sono composti chimici elettricamente neutri costituiti da due o più atomi uguali o diversi legati tra loro per mezzo di un legame covalente

Question 11

Legame covalente

Answer 11

È un legame attrattivo che prevede la condivisione di una o più coppie di elettroni.

Question 12

Lunghezza (o distanza) di legame

Answer 12

È la distanza che intercorre tra i nuclei di due atomi uniti da un legame covalente. È un parametro che possiamo misurare.

Question 13

Promozione

Answer 13

Evento per cui uno degli elettroni di un orbitale pieno, passa ad un orbitale vuoto, in modo da avere più orbitali con elettroni spaiati e di conseguenza poter formare più legami

Question 14

Legami covalenti singoli, doppi e tripli

Answer 14

-singolo (o semplice) formato da condivisione di una sola coppia di elettroni tra due atomi
Doppio due coppie
Triplo tre coppie

Question 15

La regola dell ottetto vale anche per atomi che instaurano legami covalenti

Answer 15

Sì

Question 16

Eccezioni alla regola dell’ ottetto nelle molecole

Answer 16

• Molecole ipervalenti: sono delle molecole i cui atomi hanno più di otto elettroni nel livello di valenza (ad esempio il pentacloruro di fosforo PCl5 e l’ esafloruro di zolfo SF6) dice che l’atomo con più di otto elettroni di valenza “espande l’ottetto”.
  L’espansione dell’ottetto è possibile solo negli elementi che appartengono al 3 gruppo e seguenti, poiché in questi atomi c’è a disposizione anche l’orbitale d (a cui gli atomi possono essere promossi).
  Il fenomeno dell’espansione dell’ottetto non ə molto frequente, di solito si verifica quando atomi si legano ad ossigeno o ad alogeni.
• Esistono anche molecole in cui l’atomo centrale non raggiunge l’ottetto. Gli esempi più comuni sono il Berillio Be (4 elettroni) ed il Boro B (sei elettroni)

Question 17

Legame covalente di coordinazione (o legame dativo)

Answer 17

È un legame covalente in cui entrambi gli elettroni della coppia condivisa provengono da uno solo dei due atomi.
Affinché si formi è necessario che ci sia un atomo che possieda una coppia di elettroni non condivisa (che può perciò donare) è un atomo con l’orbitale più esterno vuoto, che può ricevere quella coppia.
Nelle proprietà del legame covalente “normale” e dativo non ci sono differenze.
Il legame covalente dativo si può indicare con —>
Non esistono legami covalenti dativi doppi

Question 18

Legame polare

Answer 18

È un legame covalente che ha cariche parziali positive e negative alle sue estremità (ossia è un legame in cui gli elettroni non sono condivisi equamente, poiché attratti con più forza da uno dei due atomi).
Proprio per la presenza di due poli, il legame si può chiamare dipolo elettrico.

Question 19

Elettronegatività e legami

Answer 19

L’elettronegatività è la capacità di un atomo all’interno di una molecola di attrarre gli e,entro i coinvolti nel legame.
Calcolando la differenza di elettronegatività tra due elementi chimici è possibile prevedere il legame che si formerà:
- se è compresa tra 0 e 0,4 (compresi) il legame sarà covalente puro
- se è maggiore di 0,4 ma minore uguale a 1,7 (o 1,9) il legame sarà covalente polare . (Maggiore sarà questa differenza, maggiore sarà la polarità del legame.)
- se è maggiore di 1,7 (o 1,9) il legame sarà ionico (caso estremo)
Dall’esame dei valori di elettronegatività e delle loro differenze osserviamo che non esiste una linea di separazione netta fra legame covalente polare e legame ionico.

Question 20

Teoria del legame di valenza (VB, valence bond)

Answer 20

Secondo la teoria del legame di valenza fra due atomi si crea un legame quando una coppia di elettroni con spin appaiati (anti paralleli ) viene condivisa per sovrapposizione di orbitali atomici, uno per ciascuno dei due atomi legati.
Gli atomi tendono a disporsi in modo che la sovrapposizione sia la più ampia possibile, in modo che sia abbia la massima forza di legame e la minima energia potenziale.
Si possono sovrapporre solo orbitali semipieni

Question 21

La sovrapposizione tra orbitali è casuale?

Answer 21

No, segue diverse direzioni: frontale e laterale
-frontale: avviene lungo la linea che idealmente unisce i nuclei dei due atomi
-laterale: avviene in regioni dello spazio che si trovano sopra o sotto alla linea immaginaria che collega i nuclei dei due atomi.

Question 22

Cosa si crea con la sovrapposizione di orbitali atomici?

Answer 22

Un orbitale molecolare.

Question 23

Cosa sono i legami sigma?

Answer 23

Sono legami covalenti formati dalla sovrapposizione frontale di orbitali di tipo s, di tipo p o di tipo s e p

Question 24

Cosa sono i legami pigreco

Answer 24

Legami covalenti che si formano per sovrapposizione laterale di orbitali di tipo p.
Si può avere solo quando è già presente un legame sigma

Question 25

Differenze legame sigma e pigreco

Answer 25

Legame sigma è più forte, ci vuole più energia per romperlo ( sovrapposizione più ampia)
Legame pigreco: -più debole. - più rigido: impedisce la rotazione degli atomi uniti intorno all asse di legame. Rigido alla torsione.