Il legame chimico è un’ interazione tra atomi che li porta alla condizione di stabilità.
Appunti
Il legame chimico è un’ interazione tra atomi che li porta alla condizione di stabilità.
Ricordiamo che un atomo raggiunge il massimo della stabilità acquistando, cedendo o condividendo elettroni con un altro atomo in modo da raggiungere l’ottetto nella sua configurazione elettronica esterna, simile a quella del gas nobile nella posizione più vicina nella tavola periodica.
I legami chimici possono essere di tre tipi: covalenti, ionici o metallici.
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I legami covalenti
Il legame covalente si forma quando due atomi mettono in comune una coppia di elettroni.
Se i due atomi sono identici il legame è covalente puro altrimenti se hanno diversa elettronegatività è detto polare.
Nel caso in cui gli atomi formino un legame covalente polare si forma un dipolo in cui gli elettroni sono più spostati verso l’atomo con maggiore elettronegatività.
Ad esempio il metano CH4 è un legame covalente puro con differenze di elettronegatività di 0,4.
La molecola di acqua invece H2O è formata da due legami covalenti polari tra l’ ossigeno e due atomi di idrogeno che hanno differenza di elettronegatività elevata (3,5-2,1=1,4).
Il legame covalente può essere:
singolo: se è condivisa una sola coppia di elettroni;
doppio: se sono condivise due coppie di elettroni;
triplo: se sono condivise tre coppie di elettroni.
Il metano
Il metano CH4 è un legame covalente puro con differenze di elettronegatività di 0,4.
I legami ionici
L’atomo da origine agli ioni cedendo o acquistando uno o più elettroni.
I cationi sono ioni positivi ottenuti per cessione di elettroni mentre gli anioni sono ioni negativi ottenuti per acquisizione di elettroni.
Il legame ionico si ottiene quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi è molto alta.
Una volta formatosi, l’anione assume la configurazione del gas nobile successivo, mentre il catione assume quella del gas nobile che lo precede nella tavola periodica.
Nei composti ionici gli ioni formano un reticolo cristallino disponendosi con una geometria regolare occupando posizioni fisse.
Ad esempio il calcio (Ca) e il fluoro (F) hanno elettronegatività pari a 1,0 e 4,0 quindi una differenza di elettronegatività di 3,0. Il fluoro completerà il suo livello più esterno strappando un elettrone al calcio e in questo modo si formerà il fluoruro di calcio (CaF2). Per ogni ione Ca2+ saranno presenti due ioni F- in rapporto 2 a 1.
I legami metallici
Il legame metallico avviene solo tra metalli ed è dovuto all’attrazione fra gli ioni metallici positivi e gli elettroni mobili che li circondano.
Tanto più forte è il legame metallico, tanto più sono numerosi gli elettroni mobili.
Nel legame metallico gli elettroni non hanno posizioni fisse e non appartengono più ai singoli atomi.
Questo è il motivo per cui i metalli sono caratterizzati da deformabilità e conducibilità elettrica e termica.
Le reazioni chimiche
In una reazione chimica la sostanza di partenza è detta reagente mentre la sostanza ottenuta in seguito ai legami chimici è detta prodotto.
La massa dei prodotti è sempre uguale alla massa dei reagenti. Infatti la sostanza in eccesso, che non segue le proporzioni definite, non partecipa alla reazione e rimane invariata.
Molte reazioni chimiche avvengono spontaneamente mettendo a contatto i reagenti (come ad esempio bicarbonato di sodio e aceto se uniti formano una schiuma).
Altre reazioni chimiche invece hanno bisogno di essere innescate (come ad esempio zucchero e ossigeno sono sempre in contatto ma se avviciniamo una fiamma inizia la reazione chimica che porta alla formazione di carbonio, acqua e gas).
Esistono sostanze dette catalizzatori che stimolano le reazioni chimiche senza subire cambiamenti. I catalizzatori positivi aumentano la velocità di reazione mentre quelli negativi la diminuiscono.
Le reazioni chimiche possono essere esotermiche (quando liberano calore) oppure endotermiche (quando assorbono calore).
