Gli atomi sono costituiti dal nucleo, carico positivamente, e dagli elettroni che ruotano attorno ad esso, che sono carichi negativamente. Due atomi, posti ad una certa distanza, risentono delle forze di attrazione nucleo-elettroni e delle forze di repulsione nucleo-nucleo ed elettroni-elettroni. L'intensità di queste attrazioni dipende dalla distanza, in accordo con la legge di Coulomb.
Due atomi molto lontani non interagiscono. Man mano che si avvicinano, le forze attrattive tra il nucleo di uno e gli elettroni dell'altro aumentano fino a che non raggiungono una distanza tale per cui l'attrazione è bilanciata dalle forze di repulsione nucleo-nucleo ed elettroni-elettroni. Questa è una condizione di equilibrio e stabilità corrispondente ad un minimo di energia.
La distanza tra gli atomi alla quale il sistema raggiunge la minima energia si chiama DISTANZA DI LEGAME.
La distanza di legame dipende dalle dimensioni dei due atomi, dalla loro configurazione elettronica e dal tipo di legame che li unisce.
ELETTRONI DI VALENZA E SIMBOLI DI LEWIS
Il legame chimico avviene tra gli elettroni presenti nel livello energetico più esterno. Questi elettroni sono chiamati elettroni di valenza. Il primo ad identificare questi elettroni fu Gilbert Newton Lewis. Egli stabilì la regola dell'ottetto partendo da uno studio sul comportamento dei gas nobili. I gas nobili sono stabili in natura e non tendono a legarsi. Lewis sapeva che i gas nobili hanno otto elettroni nel livello più esterno e quindi concluse che l'ottetto è una condizione di massima stabilità a cui tutti gli atomi tendono. La regola dell'ottetto afferma che:
ciascun atomo, in base al numero di elettroni di valenza, tende a cedere, acquistare o condividere elettroni al fine di raggiungere un ottetto completo.
Come vedremo in seguito, la perdita o l'acquisto di elettroni porta alla formazione di un legame ionico, mentre la condivisione di elettroni porta alla formazione di un legame covalente.
Gli elettroni di valenza possono essere rappresentati graficamente tramite il simbolo di Lewis: il simbolo chimico dell'elemento circondato da un numero di punti che coincide col numero degli elettroni di valenza di quell'elemento (gli elementi del gruppo A della tavola periodica hanno un numero di elettroni di valenza pari al numero del gruppo a cui appartengono). Di seguito alcuni esempi:
ENERGIA DI LEGAME
La formazione di un legame chimico richiede il rilascio di una certa quantità di energia chiamata energia di legame. L'energia di legame è equivalente all'energia necessaria per rompere il legame. Più grande è l'energia liberata, più è forte il legame e minore è la distanza tra gli atomi. Come sopracitato, due atomi si uniscono raggiungendo uno stato di energia minima, ossia di massima stabilità. Quindi, una molecola si forma se la sua energia è minore della somma delle energie dei due atomi che la compongono.Potrebbe interessarti anche
- La composizione della materia
- La teoria atomica di Dalton
- Gli isotopi
- Il modello atomico di Thompson e di Rutherford
- Il modello atomico di Bohr
- Il principio di indeterminazione di Heisenberg
- Gli orbitali
- Metodi di separazione
- Configurazione elettronica
- Tavola periodica degli elementi
- Gli isotopi
- La mole
- La legge di Gay-Lussac
- Formule chimiche
- Legami chimici [2]
- Legami chimici [3] - Orbitali molecolari
- Legami chimici [4] - Legame covalente polare e dativo
- Legami chimici [5] - Legame ionico
- Legami chimici [6] - Legame metallico]
