LEGAMI CHIMICI
Come si è già visto, la proprietà più importante degli atomi è la loro capacità di "combinarsi", cioè di legarsi ad altri atomi, secondo schemi ben definiti, per formare le molecole.
Il legame chimico è l'unione tra atomi in cui intervengono forze attrattive di natura elettrica tra nuclei ed elettroni di valenza.
Il legame fra due atomi, la “colla” che li tiene assieme, deriva della condivisione di coppie di elettroni. Nella maggior parte dei casi, i legami che tengono assieme gli atomi di una molecola, genericamente chiamati "legami covalenti", sono forti e possono essere spezzati solo se viene fornita energia sotto forma di calore, luce, potenziale elettrico, ecc.
Il numero di legami che ogni atomo può fare dipende dal numero di elettroni che può condividere con gli atomi suoi vicini;
Possiamo immaginare gli elettroni come “uncini”:
ad esempio, l'atomo di idrogeno, H, ha un solo “uncino”, mentre l'atomo di ossigeno, O, ne ha due e, ancora, l’atomo di azoto, N, possiede tre “uncini”, mentre l’atomo di carbonio, C, ne ha quattro (Figura al lato).
È allora facile capire come si formano le molecole: ogni atomo utilizza i suoi “uncini” per “agganciare” gli “uncini” di altri atomi; così, ad esempio, l’atomo di ossigeno, O, con i suoi due uncini, può agganciare due atomi di idrogeno H, ciascuno dei quali ha un solo uncino, per dare la molecola H2O, che è la molecola dell’acqua; analogamente, l’atomo di azoto, con i suoi tre uncini, aggancia tre atomi di idrogeno per dare la molecola NH3, che è la molecola dell’ammoniaca, e l’atomo di carbonio, con i suoi quattro uncini, si può combinare con quattro atomi di idrogeno per dare la molecola CH4, che è la molecola del metano.
Un legame chimico si forma quando due atomi si uniscono tra loro:
• mettendo in compartecipazione elettroni (Legame covalente e metallico)
• trasferendo elettroni dall’uno all’altro (Legame ionico)
LEGAME CHIMICO COVALENTE
Gli atomi che hanno elettronegatività uguale o simile e tendono a reagire mettendo in compartecipazione gli elettroni; le coppie di elettroni condivisi costituiscono un legame covalente, rappresentato da una linea che unisce due elettroni.
Il legame covalente può essere:
-puro, quando si stabilisce tra atomi con la stessa elettronegatività o fra atomi uguali;
-polare, quando il legame covalente riguarda atomi con diversa elettronegatività; l’atomo più elettronegativo attrae il doppietto di legame più energicamente dell’altro e assume una parziale carica negativa, l’altro atomo ha invece una parziale carica positiva.
LEGAME CHIMICO METALLICO
Il legame tra elementi metallici è un legame metallico. In questo caso gli elettroni sono delocalizzati su tutti gli atomi e sono in grado di muoversi liberamente nel solido, dando luogo a conducibilità elettrica e termica, lucentezza, malleabilità e duttilità dei metalli. Tutti i metalli allo stato solido sono costituiti da un reticolo ordinato di atomi privi dell'elettrone più esterno (cationi). Gli elettroni di valenza sono liberi di muoversi nel metallo e di formare legami non direzionali. Per questo i metalli conducono bene l’elettricità e sono generalmente malleabili.
LEGAME CHIMICO IONICO
Tra i legami elettrostatici c'è il legame ionico, che si instaura quando gli atomi di un metallo, trasformati in ioni positivi (cationi) si legano con gli ioni negativi (anioni) di un non metallo. La forza di questo legame è di natura elettrostatica. Grazie alla mobilità degli ioni, i composti ionici conducono l'elettricità quando sono in soluzione acquosa o allo stato fuso. Si parla quindi di una attrazione tra cariche intere opposte.