PESO ATOMICO
Rapporto tra la massa dell’atomo e 1/12 della massa
dell’atomo di Carbonio
PESO MOLECOLARE
Somma dei singoli pesi atomici degli atomi che costituiscono
la molecola
MOLE
Unità utilizzata in chimica per rappresentare
quantitativamente grandi numeri di atomi, ioni e molecole
E’ la quantità in grammi corrispondente alla massa
Una mole di molecole contiene un numero di Avogadro
(N= 6,023x1023) di molecole
grammi di sostanza = numero di moli x peso molecolare
Mole: quantità di sostanza che contiene un numero di
Avogadro (6.02 x 1023)di particelle;
N.B.:
A,
0.01 g
si può riferire anche ad oggetti (o ad azioni) non pesabili.
B,
0.1 g
C,
1.0g,
pallini di piombo di peso diverso
peso singole particelle
Se prendiamo A (0.01 g) come riferimento e prendiamo una grammoformula
di ciascuna specie, nelle pesate di una grammoformula di ciascuna specie
quante particelle avrò?
• I composti possono essere
a) MOLECOLARI: insieme di atomi uniti da
legami ed elettricamente neutro (acqua,
anidride carbonica, glucosio)
b) IONICI: atomi o gruppi di atomi dotati di
carica positiva (cationi) o negativa (anioni)
• La composizione di un composto è indicata dalla sua
FORMULA CHIMICA
Formula grezza: H2O
Formula di struttura: O
H
H
Gli atomi che costituiscono gli elementi di un composto
sono legati in maniera specifica mediante LEGAMI
La FORZA DEL LEGAME esprime l’energia necessaria
per rompere il legame stesso (da poche a qualche
centinaia di kcal/mole di legame)
•Legame elettrostatico: attrazione tra cariche di segno
opposto (legame ionico, legame idrogeno)
• Legame atomico: gli elettroni vengono messi in comune
tra due atomi (legame covalente, legame dativo, legame ad
elettroni delocalizzati)
Il LEGAME IONICO è tipico dei composti ionici nei quali
i CATIONI (+) e gli ANIONI (-) sono tenuti insieme dalle
forze di attrazione elettrostatica
Es.: Na+ClIl CATIONE è un atomo che ha perduto 1 o più elettroni
dell’orbitale esterno. La formazione del catione è
associata al
POTENZIALE DI IONIZZAZIONE
energia necessaria a strappare un elettrone da un
atomo e portarlo a distanza infinita
I METALLI hanno bassi potenziali di ionizzazione,
pertanto cedono facilmente 1 o più elettroni
trasformandosi in cationi
L’ANIONE è un atomo che ha acquistato 1 o più elettroni per
raggiungere la configurazione esterna più stabile. La
formazione del catione è associata alla
AFFINITA’ ELETTRONICA
energia che si libera quando un atomo cattura un elettrone
I NON METALLI, in particolare quelli con 6 o 7 elettroni
sull’orbitale esterno, hanno un’elevata affinità elettronica e
pertanto tendono a formare anioni
Nei composti ionici entrambe gli ioni raggiungono la
configurazione elettronica esterna più stabile
Gli elettroni esterni determinano le proprietà chimiche dell’atomo
n=1
n=2
n=3
H
He
(Z=1)
1s
(Z=2)
1s2
odyssey 9, 10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
(Z=3)
1s2
2s
(Z=4)
1s2
2s2
(Z=5)
1s2
2s22p
(Z=6)
1s2
2s22p2
(Z=7)
1s2
2s22p3
(Z=8)
1s2
2s22p4
(Z=9)
1s2
2s22p5
(Z=10)
1s2
2s22p6
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
(Z=13)
1s2
2s22p6
3s23p
(Z=14)
1s2
2s22p6
3s23p2
(Z=15)
1s2
2s22p6
3s23p3
(Z=16)
1s2
2s22p6
3s23p4
(Z=17)
1s2
2s22p6
3s23p5
(Z=18)
1s2
2s22p6
3s23p6
(Z=11) (Z=12)
1s2
1s2
2s22p6 2s22p6
3s
3s2
K
(Z=19)
1s2
n=4 2s22p6
3s23p6
4s
Ca
(Z=20)
1s2
2s22p6
3s23p6
4s2
Le struttura elettronica esterna si ripete
periodicamente;
le proprietà chimiche -determinate dalla
struttura elettronica esternaseguono la stessa periodicità
Il Sodio cede il proprio elettrone esterno, di valenza, al
Cloro trasformandosi in Na+ (ione sodio)
Na
Na+ + e-
Il Cloro acquista un elettrone dal Sodio trasformandosi
in Cl- (ione cloro)
Cl + e-
Sodio + Cloro
Cl-
Na+Clcloruro di sodio
I principali legami chimici
• 1) Legame atomico (omeopolare, covalente,
dativo, ad elettroni delocalizzati)
• 2) Legame elettrostatico (ionico, dipolare,
di idrogeno)
• 3) Legame metallico
Il tipo 1 e 2 sono i più frequenti con le numerose “variazioni sul tema”
Nel LEGAME COVALENTE due atomi mettono in comune
un elettrone e condividono coppie di elettroni.
Gli atomi che partecipano alla fomazione del legame covalente
• hanno una tendenza simile ad acquistare elettroni per raggiungere la
configurazione elettronica esterna più stabile
• sono in genere non metalli
2 orbitali atomici s
Gli elettroni si appaiano
1 orbitale molecolare
Gli atomi si uniscono, i loro elettroni si appaiano e gli orbitali
atomici che occupano si sovrappongono e si fondono dando
origine ad una distribuzione denominata legame s.
Legame covalente omeopolare: gli elettroni sono
uniformemente distribuiti tra i due atomi
H•
••
• Cl
•
••
•
•H
•
••
Cl ••
••
H
••
• Cl
•
••
•
•
H
•
•
••
Cl ••
••
I due atomi
hanno la stessa
elettronegatività
Legame covalente eteropolare: gli elettroni non
sono uniformemente distribuiti tra i due atomi a
causa della differenza di elettronegatività
d+
H•
••
• Cl ••
••
H
d•
•
••
Cl ••
••
Molecola dipolare
Il Cloro è più elettronegativo dell’Idrogeno e quindi attira su
di sé gli elettroni di legame. La molecola si polarizza
ELETTRONEGATIVITA’: proprietà di un atomo di
addensare su di sé gli elettroni degli orbitali di legame
Elettronegatività: proprietà di un atomo, in un legame, di addensare
su di sé la carica elettrica dell’orbitale (o degli orbitali) di legame.
Il più elettronegativo assume carica più negativa nella formazione di un
legame covalente eteropolare
Scala di Pauling
Elemento
Elettronegatività
Elemento
Elettronegatività
F
O
N
Cl
Br
I
S
C
P
H
B
As
4.0
3.5
3.0
3.0
2.8
2.5
2.5
2.5
2.1
2.1
2.0
2.0
Si
Ge
Sb
Al
1.8
1.8
1.8
1.6
Mg
1.2
Ca
Na
K
1.0
0.9
0.8
Cs
0.7
Nel legame covalente gli atomi possono condividere più
di una coppia di elettroni
Legame covalente doppio: gli atomi condividono 2
coppie di elettroni
CO2
O
C
O
Legame covalente triplo: gli atomi condividono 3 coppie
di elettroni
N2
N
N
