LEGAME CHIMICO ED ENERGIA
Quando formiamo legami chimici, gli atomi raggiungono una situazione di
maggiore stabilità . Questo significa che l’energia totale del sistema costituito
dai due atomi legati insieme (a) è minore dell’energia totale del sistema
costituito dai due atomi separati (b). Quindi, quando si forma un legame
chimico si libera una certa quantità di energia, mentre se si vuole rompere
un legame un legame chimico è necessario spendere una certa quantità di
energia. È detta energia di legame la quantità di energia necessaria per
rompere una mole di legami del tipo considerato. Tale energia è misurata in
KJ. mol-1.
ENERGIA
(a)
(b)
Si possono distinguere tre tipi di legame con caratteristiche
notevolmente diverse:
nasce dalle forze elettrostatiche attrattive che
si esercitano fra ioni di carica opposta in un solido ionico
quale NaCl che è costituito da un reticolo di ioni Na+ e Cl legame covalente: è basato sulla condivisione degli elettroni di
valenza da parte di due atomi. La forza di attrazione fra i
due atomi deriva dalla attrazione di entrambi i nuclei degli
elettroni condivisi. Un esempio è la molecola di H2 (o Cl2) in
cui due atomi di H (o Cl) condividono i loro due elettroni.
 legame metallico: è basato sulla forza di coesione esercitata
dagli elettroni di valenza liberi di muoversi attraverso un
reticolo di cationi. Ad esempio in un solido metallico quale Na
gli elettroni di valenza (uno per atomo) si muovono attraverso
l'intero solido nel campo elettrostatico dei cationi Na+

legame ionico:
LEGAME IONICO
Il legame ionico è definito come :
“l’attrazione elettrostatica di ioni di
carica opposta”.
Ioni che si generano per effetto dell
trasferimento di elettroni da atomi
elettropositivi (che tendono a cedere
elettroni) ad atomi che tendono ad
acquistare elettroni.
Formazione del legame ionico nel cloruro di sodio (NaCl)
1 – L’atomo di sodio perde il suo elettrone esterno e diventa uno ione positivo.
= Atomo di sodio (Na)
Na
Na+ + e-
2 – L’atomo di cloro acquista l’elettrone perduto dal sodio e diventa ione negativo.
Cl
+ e-
Cl-
IL RISULTATO GLOBALE DEL TRASFERIMENTO DI UN ELETTRONE DALL’ATOMO DI
SODIO ALL’ATOMO DI CLORO E’ LA FORMAZIONE DI DUE IONI, UNO POSITIVO ED
UNO NEGATIVO, CHE SI ATTRAGGONO REALIZZANDO IL “LEGAME IONICO”
VALENZA : NUMERO DI LEGAMI CHE UN ATOMO PUO’ FORMARE
I sistemi per raggiungere la stabilità sono
vari ma prevedono due meccanismi:
trasferimento di elettroni (legame ionico)
condivisione di elettroni (legame covalente)
Tutti prevedono il coinvolgimento degli
elettroni di valenza
LEGAME COVALENTE: condivisione di
una coppia di elettroni tra due atomi;
gli elettroni provengono da tutti e
due gli atomi e la condivisione può
essere uniforme (legame covalente
puro) oppure prevalente su uno dei
due atomi (legame covalente polare)
Un legame covalente è detto “puro” quando
si forma fra atomi con lo stesso valore di
elettronegatività, oppure valori molto vicini.
In questo caso, gli elettroni che vengono
messi in comune fra i due atomi vengono
attratti con la stessa forza da entrambi i nuclei
e, perciò, vengono ad essere condivisi in
maniera uguale fra i due atomi (c’è una
distribuzione simmetrica della nube
elettronica). Esempi sono la molecola
dell’idrogeno (H2) o del cloro (Cl2).
IL LEGAME NELLA MOLECOLA DI IDROGENO H2
L’atomo di idrogeno ha solo un elettrone esterno e quindi spaiato. Il gas nobile
più vicino all’idrogeno è l’elio (He), che ha due elettroni nel livello più esterno,
cioè ha il primo livello energetico completamente occupato. L’idrogeno tende
a raggiungere la configurazione dell’elio, cioè a trovare un modo per avere due
elettroni nel primo livello.
Se due atomi di idrogeno mettono in comune i loro elettroni, ognuno di essi avrà
due elettroni, sia pure in comune con l’altro atomo.
H
H
H
H
Formazione legame covalente H-H
H separati,
gli e- si
appaiano
formazione del
legame
Un legame covalente polare si forma tra atomi che
hanno elettronegatività diversa, ma non tanto diversa da
rendere possibile la formazione di un legame ionico (la
differenza dei valori di elettronegatività è sempre
minore di 1,7).
I due atomi mettono in comune i loro elettroni spaiati,
tramite la sovrapposizione degli orbitali in cui si trovano
questi elettroni. Tuttavia la coppia di elettroni non è
equamente condivisa fra i due atomi: gli elettroni
passano più tempo attorno all’atomo più
elettronegativo, rendendolo parzialmente (non c’è un
trasferimento completo di una carica elettrica da un
atomo all’altro, quindi non si formano ioni) negativo,
mentre l’altro atomo diviene parzialmente positivo.