I 9 tipi di legami chimici (e le loro caratteristiche)

Se alziamo lo sguardo e ci guardiamo intorno, vedremo più cose. Tutti sono fatti di materia. Anche l'aria che respiriamo, ognuna delle cellule del nostro corpo, la colazione che mangiamo, ecc.

Quando aggiungiamo lo zucchero al caffè, il latte o lo zucchero scompaiono? Certamente no, sappiamo che si dissolve. Ma esattamente cosa succede lì dentro? Perché? La quotidianità di questo genere di cose a volte ci fa dimenticare fenomeni davvero affascinanti.

Oggi vedremo come atomi e molecole stabiliscono legami attraverso legami chimici. Conoscere ciascuno dei diversi legami chimici e le loro caratteristiche ci permetterà di comprendere meglio il mondo in cui viviamo da un punto di vista più chimico.

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Cosa sono i legami chimici?

Per capire come è strutturata la materia, è essenziale capire che ci sono unità di base chiamate atomi.. Da lì, la materia si organizza unendo questi atomi grazie a unioni che si stabiliscono grazie a legami chimici.

Gli atomi sono costituiti da un nucleo e da elettroni che orbitano attorno ad esso, avendo cariche opposte. Gli elettroni sono quindi respinti l'uno dall'altro, ma sperimentano attrazione verso il nucleo del loro atomo e anche quelli di altri atomi.

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Collegamenti intramolecolari

Per creare legami intramolecolari, il concetto di base che dobbiamo tenere a mente è che gli atomi condividono gli elettroni. Quando gli atomi lo fanno, si produce un'unione che permette loro di stabilire una nuova stabilità, sempre tenendo conto della carica elettrica.

Successivamente ti mostriamo quali sono i diversi tipi di legami intramolecolari attraverso i quali è organizzata la materia che esistono.

1. Legame ionico

Nel legame ionico, un componente con bassa elettronegatività si unisce a uno che ha molta. Un tipico esempio di questo tipo di legame è il comune sale da cucina o cloruro di sodio, che è scrivi NaCl. L'elettronegatività del cloruro (Cl) fa sì che catturi facilmente un elettrone da sodio (Na).

Questo tipo di attrazione produce composti stabili attraverso questo legame elettrochimico. Le proprietà di questo tipo di composto sono generalmente alti punti di fusione, buona conduzione elettrica, cristallizzazione al diminuire della temperatura ed elevata solubilità in acqua.

2. Legame covalente puro

Il legame covalente puro è un legame di due atomi con lo stesso valore di elettronegatività. Ad esempio, quando due atomi di ossigeno possono formare un legame covalente (O2), condividendo due coppie di elettroni.

La nuova molecola è rappresentata graficamente con un trattino che unisce i due atomi e indica i quattro elettroni in comune: O-O. Per altre molecole gli elettroni condivisi possono essere un'altra quantità. Ad esempio, due atomi di cloro (Cl2; Cl-Cl) condividono due elettroni.

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3. Legame covalente polare

Nei legami covalenti polari l'unione non è più simmetrica. L'asimmetria è rappresentata dall'unione di due atomi di tipo diverso. Ad esempio, una molecola di acido cloridrico.

Rappresentato come HCl, la molecola di acido cloridrico contiene idrogeno (H), con un'elettronegatività di 2,2 e cloro (Cl), con un'elettronegatività di 3. La differenza di elettronegatività è quindi 0,8.

In questo modo, i due atomi condividono un elettrone e raggiungono la stabilità attraverso il legame covalente, ma il gap elettronico non è condiviso equamente tra i due atomi.

4. collegamento dativo

Nel caso dei legami dativi i due atomi non condividono gli elettroni. L'asimmetria è tale che l'equilibrio degli elettroni è un numero intero dato da uno degli atomi all'altro. I due elettroni responsabili del legame sono responsabili di uno degli atomi, mentre l'altro riorganizza la sua configurazione elettronica per accoglierli.

È un particolare tipo di legame covalente chiamato dativo, poiché i due elettroni coinvolti nel legame provengono da uno solo dei due atomi. Ad esempio, lo zolfo può unire l'ossigeno attraverso un legame dativo. Il legame dativo può essere rappresentato da una freccia, dal donatore all'accettore: S-O.

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5. legame metallico Metallic

Il legame metallico si riferisce a quello che può essere stabilito negli atomi di metallo, come ferro, rame o zinco. In questi casi la struttura che si forma è organizzata come una rete di atomi ionizzati immersi positivamente in un "mare" di elettroni.

Questa è una caratteristica fondamentale dei metalli e il motivo per cui sono così buoni conduttori elettrici. La forza attrattiva che si instaura nel legame metallico tra ioni ed elettroni è sempre costituita da atomi della stessa natura.

Collegamenti intermolecolari

I legami intermolecolari sono fondamentali per l'esistenza di stati liquidi e solidi. Se non ci fossero forze per tenere insieme le molecole, esisterebbe solo lo stato gassoso. Pertanto, i legami intermolecolari sono anche responsabili dei cambiamenti di stato.

6. Forze di Van Der Waals

Le forze di Van Der Waals si stabiliscono tra molecole che non sono polari e mostrano cariche elettriche neutre, come N2 o H2. Queste sono formazioni di dipolo momentanee all'interno delle molecole dovute alle fluttuazioni nella nuvola di elettroni attorno alla molecola.

Questo crea temporaneamente differenze di carica (che sono costanti nelle molecole polari, come nel caso dell'HCl). Queste forze sono responsabili delle transizioni di stato di questo tipo di molecola.

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7. Interazioni dipolo-dipolo.

Questi tipi di legami compaiono quando ci sono due atomi fortemente legati, come nel caso di HCl da un legame covalente polare. Poiché ci sono due parti della molecola con una differenza di elettronegatività, ogni dipolo (i due poli della molecola) interagirà con il dipolo di un'altra molecola.

Questo crea una rete basata sulle interazioni di dipolo, facendo in modo che la sostanza acquisisca altre proprietà fisico-chimiche. Queste sostanze hanno punti di fusione e di ebollizione più elevati rispetto alle molecole non polari.

8. Legame idrogeno

Il legame a idrogeno è un particolare tipo di interazione dipolo-dipolo. Si verifica quando gli atomi di idrogeno sono attaccati ad atomi fortemente elettronegativi, come nel caso degli atomi di ossigeno, fluoro o azoto.

In questi casi si crea una parziale carica positiva sull'idrogeno e una carica negativa sull'atomo elettronegativo. Poiché una molecola come l'acido fluoridrico (HF) è fortemente polarizzata, invece di avere attrazione tra le molecole di HF, l'attrazione è centrata sugli atomi che le compongono. Pertanto, gli atomi di H appartenenti a una molecola HF creano un legame con gli atomi di F appartenenti a un'altra molecola.

Questi tipi di legami sono molto forti e provocano i punti di fusione e di ebollizione delle sostanze è ancora più alto (ad esempio, l'HF ha una temperatura di ebollizione e di fusione più alta di HCl). L'acqua (H2O) è un'altra di queste sostanze, motivo per cui viene spiegato il suo alto punto di ebollizione (100 ° C).

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9. Collegamento istantaneo del dipolo al dipolo indotto

I legami da dipolo istantaneo a dipolo indotto sono prodotti da alterazioni nella nuvola di elettroni attorno a un atomo. A causa di situazioni anomale un atomo può essere sbilanciato, con gli elettroni orientati da un lato. Ciò presuppone cariche negative da un lato e cariche positive dall'altro.

Questa carica leggermente sbilanciata è in grado di avere un effetto sugli elettroni degli atomi vicini. Queste interazioni sono deboli e oblique e generalmente durano pochi istanti prima che gli atomi abbiano un nuovo movimento e la carica di tutti loro sia riequilibrata.

Riferimenti bibliografici

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