La Teoria Del Legame Di Valenza - Progetto e

La Teoria Del Legame Di Valenza
Gli ottantanove elementi presenti in natura producono più di quindici milioni di
sostanze diverse,producono tutti i corpi dell’Universo:come si spiega? Gli atomi
isolati tendono a unirsi in aggregati stabili in cui i singoli atomi sono tenuti insieme
da forze di natura elettrica che vengono definite legami chimici.
Un semplice esperimento rivela l’esistenza di legami di natura diversa tra gli atomi
nelle molecole: Michael Faraday nel 1832 notò che l’acqua pura non conduce la
corrente elettrica. Infatti facendo sciogliere in acqua cloruro di sodio, si forma una
soluzione che conduce la corrente;invece una soluzione di acqua e zucchero non la
conduce. La differenza nella conducibilità elettrica fra sale, acqua e zucchero dipende
dal diverso tipo di legame chimico che esiste fra gli atomi costituenti le tre sostanze.
Quando due atomi si legano, la molecola risultante è un sistema a energia minore e
quindi più stabile rispetto ai due atomi isolati;per questo in natura si trovano
pochissimi atomi isolati.
Quando gli atomi si avvicinano per formare un legame chimico, solo gli elettroni più
esterni partecipano all’operazione. Il nucleo e i rimanenti elettroni non intervengono.
Ed è qui che si parla di legame di valenza. Gli elettroni di valenza di un elemento
possono essere rappresentati graficamente mediante il simbolo di Lewis, costituito
dal simbolo chimico dell’elemento circondato da un numero di punti pari al suo
numero di elettroni di valenza.
Gruppo
Configurazione
Elettronica
esterna
I periodo
II periodo
III periodo
IA
s1
H
Li
Na
IIA IIIA
s2
Be
Mg
s 2p 1
B
Al
IVA
VA
VIA
VIIA
0
s 2p 2
s 2p 3
s 2p 4
s 2p 5
s 2p 6
F
Cl
He
Ne
Ar
C
Si
N
P
O
S
La configurazione a ottetto di elettroni periferici è la più stabile possibile: mentre gli
atomi che la possiedono tendono a mantenerla, gli altri atomi hanno una certa
tendenza a modificare la loro configurazione elettronica periferica per portarsi a
configurazioni identiche, o vicine, a quelle dei gas nobili, cioè alle configurazioni a
ottetto.
Per arrivare alla realizzazione della struttura a ottetto l’atomo può combinarsi con un
altro atomo in tre modi:
*con perdita di elettroni (formazione di cationi);
*con assunzione di elettroni (formazione di anioni);
*mettendo i comune elettroni esterni.
In generale, quando nello strato esterno sono presenti più di quattro elettroni, si ha
maggior tendenza ad assumere con la formazione dell’anione; viceversa, gli atomi
con meno di quattro elettroni periferici tendono a formare cationi.
Quindi i metalli tendono a formare cationi, i non metalli invece hanno facilità ad
assumere elettroni formando anioni.
I tipi di legame che si stabiliscono dagli atomi dipende dalla loro struttura elettronica
e dall’elettronegatività degli atomi coinvolti. I principali tipi di legame sono:
*Il legame ionico che si stabilisce tra elementi con valori molto diversi di
elettronegatività, tra un metallo e un non metallo.
*Il legame metallico che tiene uniti gli atomi di elementi metallici o di miscele
omogenee di essi,le leghe.
*Il legame covalente che si stabilisce tra elementi con valori non eccessivamente
differenti di elettronegatività, tra elementi non metallici, e dà molecole come O 2, O3,
PCl3, SO2 ecc…
Il legame covalente avviene mediante la compartecipazione di una coppia di elettroni
(doppietto di legame). La condivisione si realizza quando i due atomi si dispongono
con un’orientazione e a una distanza tale che i gusci esterni carenti di elettroni
dell’uno e dell’altro atomo possono parzialmente sovrapporsi.
A volte i due elettroni di legame sono forniti dallo stesso atomo, che ha un doppietto
disponibile: è l’atomo donatore di due elettroni, mentre quello che riceve il doppietto
è l’atomo accettare. Questo tipo di legame è chiamato legame dativo.
MONOSSIDO DI CARBONIO
ACETILENE
ACIDO CIANIDRICO
Quando si forma un legame covalente, due orbitali atomici si sovrappongono e si
fondono formando un orbitale molecolare. Se la sovrapposizione è frontale si forma
un legame covalente σ a simmetria sferica
LEGAME σ
Se la sovrapposizione è laterale si forma un legame covalente π i quali sono invece
simmetrici rispetto a un asse e contengono un lobo positivo e uno negativo. Quindi la
sovrapposizione di un orbatale s con uno p sarà massima se l’orientazione è
Due orbitali p presentano due reciprochi orientamenti con possibilità di
sovrapposizione
I primi danno luogo ad un legame di tipo σ, il secondo dà luogo a un legame di tipo
π.
Quando gli atomi formano un numero di legami covalenti superiore al numero al
numero di elettroni spaiati posseduti, gli orbitali attuano un processo di ibridazione
che porta alla formazione degli orbitali ibridi
*IBRIDAZIONE SP
1S
BERILLIO
*IBRIDAZIONE SP2
1S
BORO
SP2
SP
*IBRIDAZIONE SP3
SP3
CARBONIO
*IBRIDAZIONE SP3D
SP3D
FOSFORO