Gli atomi tendono a legarsi spontaneamente fra di loro ogni qual volta questo processo permette loro di raggiungere una condizione di maggiore stabilità energetica. Questo processo da luogo al legame chimico, esso permette la formazione di molecole. Gli atomi interagiscono fra loro a formare molecole. L'eccezione sono i gas nobili, monoatomici.
Teoria di Lewis: gli elettroni esterni, di valenza, sono implicati nel legame chimico.
Se gli elettroni vengono trasferiti si ha legame ionico, se sono in compartecipazione si ha legame covalente.
Tendono ad assumere la configurazione elettronica dei gas nobili, regola dell'ottetto.
Il legame ionico
Il legame ionico è l'attrazione che si stabilisce tra le cariche opposte di cationi e anioni. Un atomo di K e un atomo di Cl si avvicinano, il K perde un elettrone mentre Cl acquista un elettrone.
Fattori che favoriscono i legami ionici:
- bassa energia di ionizzazione dell'elemento catione (bassa elettronegatività);
-alta affinità elettronica dell'elemento anione (alta elettronegatività);
-elementi fortemente elettropositivi ad elettronegativi;
-ioni di piccole dimensioni e con numero di cariche elevato, i quali possono stabilire forti interazioni determinando elevate energie reticolari;
- i composti ionici sono formati da cationi sulla sinistra della tavola periodica e anioni alla destra della tavola;
Na+Cl
Il legame covalente è costituito da una coppia di elettroni messa in compartecipazione fra due atomi, ciascuno dei due atomi fornisce uno degli elettroni che costituiscono, entrambi gli elettroni sono forniti dallo stesso atomo.
Due atomi si legano ogni qual volta possono mettere in comune due elettroni.
Requisiti da soddisfare:
- ognuno dei due atomi che si legano deve contribuire alla formazione del legame con un suo orbitale atomico;
- le energie dei due orbitali coinvolti non devono essere troppo diverse tra loro;
- la differenza di elettronegatività dei due atomi non deve essere maggiore di due (altrimenti il legame assume carattere ionico);
- gli atomi devono congiungersi lungo una direzione che permette la massima sovrapposizione degli orbitali (Teoria del legame di valenza o Valence Bond).
- Possono esse usati solo gli orbitali di valenza di ciascun atomo, un atomo forma tanti legami covalenti quanti sono i suoi elettroni spaiati (in modo da raggiungere nel livello più esterno la configurazione elettronica dell'ottetto).
Il legame covalente è puro quando coinvolge atomi dello stesso tipo.
Il legame covalente polare si forma fra atomi diversi, quando la differenza di elettronegatività è maggiore di 0,4, questa è un indice della capacità dell'atomo di attrarre gli elettroni di legame. Più alta e la differenza di elettronegatività, maggiore la polarità di legame.
Movimenti dipolari nel legami covalenti: la coppia elettronica di legame si sposta verso l'atomo con maggiore elettronegatività, quindi si ha la separazione di frazioni di carica o cariche parziali. In un dipolo elettronico una carica positiva è in prossimità di una carica negativa di uguale intensità, momento elettronico dipolare.
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Le forze che tengono insieme gli atomi sono le forze di London. Entrano in gioco quando le energie cinetiche sono basse. I nuclei di una molecola attraggono gli elettroni di un'altra molecola quando il movimento è lento. Avviene anche tra gli atomi di gas nobili. Aumenta la densità man mano che aumenta la grandezza della molecola.
Il legame metallico
La condivisione di elettroni a coppie non funziona si forma un orbitale in cui ogni metallo condivide i propri elettroni con tutti gli atomi limitrofi, i metalli hanno struttura cristallina. Gli elettroni sono mobili e emettono luce.
Il legame a idrogeno
Il legame a idrogeno si forma con atomi piccoli e molto elettronegativi, come ad esempio ossigeno, azoto o fluoro. È un'interazione dipolo/dipolo con ordine di grandezza maggiore.
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