I legami intemolecolari

Infine io vi parlerei dei legami intermolecolari...
Questi legami, al contrario di quelli visti prima, si creano tra molecole e sono tutti legami , o meglio interazioni, ''uniti'' dalle forze di attrazione tra cariche positive e negative.... in particolari queste forze, che riguardano molecole polari ma anche apolari, sono dette Forze di Van der Waals.


Quello che vedete a destra è un'interazione dipolo/dipolo ; questa si forma solo tra molecole polari che si stanziano a seconda delle cariche opposte presenti creando deboli campi magnetici che permettono l' ''unita'' della struttura della materia formata. Logicamente maggiori saranno le forze più la struttura sarà solida e difficile da scomporre.





Esiste poi, molto importante,il legame idrogeno che si presenta tra idrogeno e elementi molto elettronegativi, come fluoro o ossigeno.
Questo è simile all'interazione dipolo/dipolo ma molto più ''forte'' perchè l'idrogeno ha una forte carica positiva.
Logicamente questo spiega le proprietà dell'acqua, come l'alta viscosità o tensione superficiale ...





Infine esistono anche interazioni tra molecole non polari (dipoli istantanei):  piccolissime variazione di posizione degli elettroni provocano anche uno spostamento delle cariche positive o negative che permettono così di creare, momentaneamente, interazioni tra i vari dipoli .... queste forze sono dette forze di London.

  

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La geometria delle molecole

Bisogna sapere che le molecole, venute a formarsi come detto dai vari legami tra gli atomi, hanno diverse ''forme'' a seconda della quantità e della posizione delle cariche negative posizionate sui vari atomi.

In particolare io faccio riferimento alle molecole create da legami covalenti polari (quelle omopolari sono lineari, formate da cariche negative '' omogenee'' sulla struttura), in esse esiste appunto una differenza di cariche che , respingendosi (forze repulsive) danno alla molecola una struttura ben definita.

Esiste una teoria, quella del VSEPR che esprime (sicuramente in modo migliore) quanto ho detto sopra:

''gli atomi di una molecola di dispongono nello spazio, intorno a un atomo considerato centrale, in base alle forze repulsive che si stabiliscono fra le coppie di elettroni del livello si valenza (condivise o no) in modo da trovarsi il più lontano possibile tra loro''

Detto questo ci sono delle principali ''architetture'' molecolari :

• Lineare (180°) : quando ci sono due atomi legati all'atomo centrale con nessuna coppia di elettroni sull'atomo centrale non condivisa;
• Trigonale planare (120°) : quando tre atomi sono legati ad un atomo centrale  con nessuna coppia di elettroni non condivisa ;
• Angolare : quando due atomi sono legati ad un'altro centrale con una o più coppie di elettroni non condivise;
• Tetraedrica (109,5°): quattro diversi atomi sono  legati ad un atomo che non presenta cariche negative in più (questa struttura è quella del diamante, materiale conosciuto anche per essere quasi infrangibile );
• Piramidale a base trigonale (107° circa): questo si ha invece quando tre diversi atomi sono legati ad uno centrale che presenta due coppie di elettroni non condivise;

Infine se qualcuno fosse ancor di più interessato vi lascio il link di wikipedia riguardante l'argomento (molto più approfondito e pieno di esempi) ... QUI

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Il legame ionico e metallico

Il legame ionico
E ora tocca al legame più '' cattivo'' di tutti, quello ionico, infatti in questo legame vengono coinvolti atomi con differenze di elettronegatività maggiori a 1,9 .
Avviene infatti un ''rapimento'' da parte dell'atomo più elettronegativo , che strappa l'elettrone all'altro atomo e lo porta a se; questo implica però una maggiore instabilità nel legame che , infatti, non sarà mai al 100% ionico ma solo in parte (percentuale di ionicità).
 Un legame ionico si forma sempre tra ioni di segno opposto ad esempio tra cloro e sodio.




Il legame metallico


Un legame un po' particolare coesiste tra gli elementi di transizione chiamati metalli.
Questi elementi hanno una forte tendenza a lasciare i propri elettroni trasformandosi in ioni positivi; creano una strana struttura: in poche parole tutti i vari ioni positivi si uniscono circondati poi da un '' mare'' di elettroni che vaga tra loro.

 

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Il legame covalente

Il legame più ''conveniente'' per gli atomi è quello covalente. In questo legame infatti gli elettroni vengono condivisi per rispettare la regola dell'ottetto.

Due atomi possono tra loro condividere al massimo tre coppie di elettroni, creando così un legame triplo, come ad esempio tra atomi di azoto:



Esistono anche vari tipi di legame covalente che variano soprattutto dalla differenza di elettronegatività tra i due atomi coinvolti.

Elettronegatività = La capacità che un atomo possiede di attrarre verso di sé la coppia di elettroni messa in gioco in un legame chimico.

Gli elementi più elettronegativi sono fluoro,ossigeno, cloro e azoto mentre quelli meno elettronegativi sono francio (molto raro ) e cesio.

Legame covalente puro
Questo legame si ha solitamente tra elemento uguali, questo è un legame omopolare perchè la differenza di elettronegatività è pari a 0 e per cui le cariche negative e positive sono disposte in modo equo all'interno della molecola.

Legame covalente polare

Quando invece la differenza di elettronegatività è inferiore a 1,9 si ha un legame polare; qui si hanno però cariche positive o negative poste sui diversi atomi che per qui variano la geometria delle varie molecole.

Legame dativo

Ammonio

A volte tra due atomi può capitare che uno solo di essi condivide una sua coppia di elettroni; si tratta infatti di un legame donatore/accettore dove un atomo riceve , appunto due elettroni, mentre l'altro li riceve.

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Legami chimici

E ora arriva la parte difficile... bisogna sapere che ogni atomo è stabile quando ha otto elettroni di valenza (regola dell'ottetto), cioè quando ha otto elettroni nel livello energetico più esterno.

Per cercare la stabilità spesso gli atomi si aggregano tra loro formando ''legami''; in particolare questi vengono chiamati legami intramolecolari.

Esistono anche i legami intermolecolari ma di questi ne parlerò in seguito...

Gli atomi per rispettare la regola dell'ottetto tendono a unirsi spontaneamente e cercando di stabilizzarsi in uno stato di energia minima.

Quando si crea un legame vengono ''messe in gioco'' varie energie di tipo elettrostatico: in particolare ogni nucleo attira a se gli elettroni dell'altro atomo ma viene respinto dalla stessa carica positiva dell'altro nucleo, sistemandosi così a una distanza ben precisa.

Per rimanere legati poi gli atomi devono passare '' un punto critico'' dal punto di vista energetico che permette poi ai due atomi di rimanere stabili, questa energia, la stessa utilizzata per romperli, è chiamata energia di legame.

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