Volume 1

H H energia sviluppata. Quando si vogliono liberare gli atomi che concorrono a realizzare un legame occorre fornire energia: la quantità di energia richiesta corrisponde a quella liberata durante la formazione del composto. A + B A B + energia A B + energia A + B H MODULO C H H:H H2 H H 104 kcal/mole O2 O=O 119 kcal/mole Cl2 HCl Formazione di molecole di idrogeno: perché questo avvenga, occorre che i due e abbiano spin opposto. Forza attrattiva Forza repulsiva Cl Cl H Cl 58 kcal/mole 103 kcal/mole Perché si realizzi un legame chimico, gli atomi che vi parteciperanno dovranno avvicinarsi in modo da sovrapporre i propri orbitali esterni e consentire la messa in comune degli elettroni di valenza. I nuclei dovranno avvicinarsi fino a raggiungere un valore limite che consenta la minima repulsione elettrostatica tra le cariche positive di cui sono costituiti e la massima attrazione elettronica. Si instaurano infatti forze repulsive e forze attrattive, ma perché si formi il composto dovranno prevalere le forze attrattive. Osserviamo cosa avviene durante la formazione della molecola di idrogeno H. I due atomi tendono a legarsi per raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile elio (1s) e completare così il livello esterno, quindi si avvicinano in modo da sovrapporre gli orbitali atomici e formano un nuovo orbitale detto molecolare . I nuclei degli atomi non possono avvicinarsi tra loro oltre una determinata distanza perché altrimenti si respingerebbero, essendo positivi. Nel contempo è necessario l avvicinamento che consenta la realizzazione del legame. La distanza di legame ottimale è quella che riesce a vincere la forza di repulsione tra i due nuclei e tra gli elettroni e che favorisce la sovrapposizione degli orbitali con l instaurarsi delle forze attrattive. possibile misurare sperimentalmente la distanza tra i nuclei degli atomi che partecipano al legame; la distanza viene espressa in nm (10 9 metri). H2 CH4 H H C H 7,5 nm 10,9 nm Il legame viene indicato o meglio visualizzato con un trattino che rappresenta la coppia di elettroni che partecipa al legame stesso H H e indica che ognuno dei due atomi di idrogeno partecipa al legame con un elettrone formando la molecola H2, cioè H H (dove i puntini sono i due elettroni). O = O indica che ogni atomo di ossigeno partecipa al legame con due elettroni formando una molecola O2, e quindi O::O. N N indica che ogni atomo di azoto partecipa al legame con tre elettroni .. formando la molecola N2, e quindi N::N. 6. 2 Il legame covalente Quando si realizza un legame tra atomi della stessa specie chimica e quindi con uguale elettronegatività oppure tra atomi che hanno elettronegatività simile, nessuno dei due atomi sarà in grado di acquistare o cedere elettroni, per cui questi ultimi saranno equamente condivisi dai due nuclei e si formerà un legame covalente. 91 U. 6 - I legami chimici L energia di legame viene determinata in modo sperimentale, in laboratorio, viene espressa in kcal ed è riferita ad una mole di composto (kcal/mole).

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CORSO DI CHIMICA MODULARE