INTRODUZIONE

Legame chimico

• Se guardiamo la composizione dell’ Universo ci rendiamo conto che la materia così come la conosciamo ,ne occupa solo un piccolo spazio.4%

• In gran parte del nostro Universo il concetto di legame chimico non può neppure essere immaginato.

Galassie

• In molti luoghi, la materia non è neppure organizzata sotto forma di atomi , ma di plasma, un gas ionizzato composto di elettroni e ioniStelle

La materia sul nostro pianeta

risulta solitamente

organizzata in primo luogo in forma di atomi

Gli stati organizzativi

superiori, corrispondono a

stati di organizzazione

fra atomi.

Quasi tutta la materia è

in forma molecolare

Questi, per esempio, sono gli elementi alla base di tutte la materia vivente che si combina attraverso il legame chimico in una serie di molecole

Ma che cosa è questo legame chimico?

Legame chimico

Quando?

Come

Perché?? ?

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Legami tra atomi Legami principali

E legame ≈ 450 kJ/mol

METALLICO (presente nelle sostanze metalliche)

IONICO (presente nelle sostanze ioniche)

COVALENTE (presente nelle sostanze molecolari e reticolari)

Quando?

Si ha un legame chimico quando una forza tiene uniti più atomi fra loro,pervenendo così ad uno stato di aggregazione ed organizzazione della materia di ordine superiore rispetto a quello atomico, come ad esempio una molecola, un cristallo o una sostanza allo stato condensato (liquido o solido).

A seconda del tipo di legame potrà si potranno avere molecole, ma eventualmente anche di altri generi di assemblati, che possono prendere nomi diversi (es. composti ionici,

composti di coordinazione,

assemblati supramolecolari).  

Legami tra molecoleLegami secondari

E legame ≈ 0,5 ÷ 30 kJ/mol

PONTE IDROGENO

DIPOLO-DIPOLO

FORZE DI LONDON

Sono legami chimici più deboli, che si realizzano solitamente tra molecole già di per sé stesse formate .

Stanno inoltre alla base della maggior parte delle proprietà e dei comportamenti macroscopici dei materiali costituiti da quelle molecole

Quando?

Rendono, per esempio, ragione del fatto che

l’acqua sia liquida a temperatura ambiente

mentre il cloro nelle stesso condizioni sia un gas,

o che il saccarosio si sciolga molto bene in acqua

Perché dunque due atomi dovrebbero essere portati a legarsi fra loro tramite la formazione di un legame chimico?

Perché?

Coppia umana Coppia di atomi

amore, interesse economico, intesa fisica, interessi condivisi abitudine.

“tensione alla completezza”… elettronica.

Ragioni di un matrimonio

La necessità che ogni atomo nutre nel realizzare il completamento dei suoi “gusci” o livelli elettronici, ed in particolare di quello più esterno che risulta di solito non interamente popolato con il numero completo di elettroni che gli competerebbe sul piano ideale.

• “tensione alla completezza”… elettronica.

Protagonisti assoluti del legame chimico sono gli elettroni di valenza

cioè gli elettroni del guscio più esterno

La notazione di Lewis permette di evidenziare gli elettroni del guscio più esterno

Gli atomi dei cosiddetti gas nobili come neon, argon, elio e così via, ovvero quelli collocati nell’ultimo gruppo (colonna) a destra della tavola periodica sono in assoluto quelli con la minor tendenza a legarsi fra loro o con altri atomi, trovandosi già per loro natura nelle condizioni di massima stabilità data dal loro naturale completo riempimento dell’ultimo guscio elettronico.

Ciascun atomo, di ogni elemento della tavola periodica, tende in un modo o nell’altro a fare il possibile per completare il suo livello elettronico più esterno, anche in considerazione del fatto che quelli più interni sono sempre già perfettamente pieni.

Alcuni atomi si trovano già molto vicini a questa condizione di completamento, mancando per essa magari solo uno o due elettroni,

mentre altri ne possiedono così pochi nell’ultimo livello che risulta per loro più facile sbarazzarsi di questi per lasciare completato quello che era il penultimo livello elettronico.

o di avvicinarsi comunque il più possibile a questa condizione

comeI legami chimici possono essere intesi come strategie diverse per consentire agli atomi che vi partecipano di completare i loro gusci

Le modalità per mezzo delle quali gli atomi possono pervenire a questo completamento sono molteplici:

Gli atomi possono condividere elettroni con altri atomi dello stesso elemento o di elementi diversi (con formazione di un legame detto rispettivamente covalente puro o covalente polare

Legame

covalente

Gli atomi possono perdere o acquisire elettroni,

Legame ionico

Gli atomi possono intercettare zone di spazio intorno ad un nucleo dove sono già presenti delle coppie di elettroni, sfruttandole per coprire le proprie carenze.

Legame di coordinazione

Gli atomi possono delocalizzare un gran numero di elettroni lasciandoli liberi di spostarsi come una nube da un ambito nucleare ad un altro con formazione di un legame metallico

Leg

ame m

etallico

Il legame chimico ha natura essenzialmente elettrostatica.    Le entità che motivano, giustificano e mediano la formazione dei legami chimici, sono infatti sempre loro: gli elettroni, ed in particolare gli elettroni appartenenti al guscio più esterno di ogni atomo.  

il legame chimico, quindi, è “una questione elettronica”, in quanto sono loro, gli elettroni, che vengono condivisi, scambiati, delocalizzati, acquistati o ceduti (ecc) nella formazione dei legami chimici.

Nelle reazioni nucleari i protagonisti sono i protoni ed i neutroni del nucleo)

Ogni singolo legame chimico, con l’eventuale eccezione di quello ionico, comporta la partecipazione di 2 elettroni, sia che essi appartengano uno a ciascun atomo partecipante che entrambi al medesimo atomo.  

Ordine di legameE’ uguale al numero di coppie di elettroni di

legame condivise fra due atomi.

C=C

C C

C - C Legame singolo

Legame doppio

Legame triplo

La distanza di legame in genere diminuisce all’aumentare dell’ordine di legame

1,54 Å

1,34 Å

1,20 Å

FINE

PER ORA …