Chimica - Laura Damiani

Chimica
Lezione 2
Parte II
Composti ionici e molecolari
Composti molecolari
• Gli ELEMENTI chimici (ad eccezione dei
gas nobili) vivono in aggregati più o meno
complessi
• Sono aggregati discreti (hanno un numero
finito di atomi)
• Alcuni in particolare vivono in aggregati
discreti, elettricamente neutri, detti
molecole (N2, O2, Cl2)
• Un numero assai elevato di COMPOSTI si
presenta allo stato molecolare (CO, CO2,
CH4, NH3)
• Le proprietà sono riconducibili all’entità
molecolare (gli atomi non conservano la
loro identità)
• Comportamento riconducibile a una entità
unica, capace di esistenza fisica
indipendente
Composti ionici
• NaCl non è una molecola: è un
COMPOSTO IONICO
• Non è identificabile come molecola: in un
cristallo non si possono individuare
+
aggregati molecolari ma IONI Na e Cl
Gli ioni
• Uno ione è un ATOMO o una MOLECOLA che
possiede una CARICA (positiva o negativa)
• È quindi una specie chimica che ha acquistato o
ceduto uno o più elettroni rispetto alla sua forma
neutra (= priva di carica)
• Gli ioni carichi negativamente sono detti anioni e
quelli carichi positivamente sono chiamati cationi
Ioni
Ione atomico
• È uno ione formato da
un solo atomo
Ione molecolare
• È formato da più di un
atomo
• OH• NO3• NH4+
Il legame ionico
• Forza di attrazione elettrostatica che si stabilisce
tra due ioni di carica opposta.
• Si forma tra atomi o gruppi di atomi tra i quali sia
avvenuto uno scambio di elettroni: l'atomo o il
gruppo atomico che cede elettroni si trasforma in
ione positivo (catione), l'atomo o il gruppo
atomico che acquista elettroni si trasforma in ione
negativo (anione).
• Si instaura con facilità tra elementi aventi
un'elevata differenza di elettronegatività (superiore
a 1,7) ed è tipico dei sali.
NaCl:
ognuno dei due ioni Na+ e Cl− assume la
configurazione elettronica esterna a ottetto,
caratteristica dei gas nobili (il sodio assume la
configurazione del neon, il cloro quella
dell'argon).
• Una molecola è un sistema costituito da due o
più atomi, in grado di esistere ‘isolato‘ (entità
discrete).
Es.H2O: 2 atomi idrogeno + 1 ossigeno
• Le molecole sono dette mono-, bi-, triatomiche a
seconda che siano costituite da 1, 2, 3 atomi
• Uno ione è un atomo o una molecola con carica
elettrica intera, positiva o negativa
Es. Il solfato di rame è costituito da ioni Cu2+ e
SO42-
Il legame covalente
• Si stabilisce tra due atomi che mettono in comune
una o più coppie di elettroni del guscio elettronico
più esterno
• Legame covalente puro (non polare): quando gli
atomi hanno elettronegatività identica; ne sono
esempi H2, O2, Cl2.
• Legame covalente polare: i doppietti elettronici in
comune tra gli atomi non sono equamente
condivisi. Gli elettroni di legame sono più vicini
all’atomo più elettronegativo, che acquista così
una parziale carica negativa (l’altro acquista
parziale carica positiva).
LEGAMI COVALENTI ETEROPOLARI: coinvolgono atomi differenti
LEGAMI COVALENTI OMOPOLARI (PURI):
coinvolgono atomi uguali
F
H
Il legame a idrogeno
• E’un particolare tipo di interazione fra molecole
che si forma ogni volta che un atomo di idrogeno,
legato ad un atomo fortemente elettronegativo
(capace di attrarre elettroni), interagisce
simultaneamente con un altro atomo molto
elettronegativo che abbia una coppia di elettroni
libera, come l’ossigeno, l’azoto o il fluoro.
• Viene rappresentato come una linea tratteggiata tra
l’idrogeno e l’altro atomo elettronegativo.
• Quando un atomo di idrogeno è legato ad atomi
molto elettronegativi, si ha una separazione di
cariche e la molecola, pur restando elettricamente
neutra, presenta una parziale carica positiva su un
atomo (in genere indicata come δ+) ed una parziale
carica negativa sull’altro (δ-). L’atomo di
idrogeno, che costituisce l'estremità positiva della
molecola, interagisce con l'estremità negativa di
un’altra molecola vicina, creando un vero e
proprio "ponte" tra le due molecole.
• Il singolo legame idrogeno è piuttosto debole. In
genere, però, se ne forma un gran numero
contemporaneamente, e tutti insieme hanno
un’influenza determinante sulle proprietà
chimiche e fisiche di composti polari (come il
fluoruro di idrogeno e l’acqua)
• Il legame idrogeno è un legame direzionale: è più
forte se l’idrogeno è allineato con i due atomi
elettronegativi
Struttura dell’acqua
Doppietti elettronici liberi in
alcune molecole