Utente:Riccardo Rovinetti/Sandbox 30: differenze tra le versioni
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Nell'ambiente in cui viviamo non troviamo quasi mai atomi singoli, ma composti chimici in cui essi sono combinati fra loro. <br />
Ciò che tiene insieme due atomi è chiamato '''legame chimico'''. Esso è dovuto all'attrazione tra le cariche di segno opposto dei nuclei atomici e quelle degli elettroni di legame; una specie di tiro alla fune fra atomi, in cui la corda sono due elettroni. Una situazione simile si ha quando si collegano due calamite tramite un chiodo; le due calamite sono i due atomi ed il chiodo in mezzo è il legame chimico che li tiene uniti. Ciò permette di creare un aggregato di atomi, che nel linguaggio chimico è chiamato '''molecola'''. L'immagine in alto a destra rappresenta una molecola dell'acqua, composta da due atomi di idrogeno legati ad uno di ossigeno. Tramite altri legami elettrostatici (più deboli) le molecole si attraggono fra loro ed è così che si forma l'aggregato che noi chiamiamo '''sostanza chimica'''.<br />
Gli atomi tuttavia non si combinano in maniera casuale come fanno pezzi di ferro e calamite: esistono diversi tipi di legami chimici, ed essi seguono precise regole di combinazione.
La prima per importanza dice che <u>un atomo quando si combina con un altro lo fa solo con gli elettroni presenti nel suo livello più esterno</u> (chiamati '''elettroni di valenza''').<br />
Questo perché, come già detto in precedenza, gli elettroni in uno stesso livello energetico hanno tutti la stessa distanza dal nucleo, e quindi sono attratti tutti con la stessa forza, ed essendo nel livello più esterno sono quelli che risentono di meno di questa attrazione; così possono essere attratti da un atomo vicino per formare un legame chimico, mentre quelli nel livello sottostante sono molto più vicini al nucleo e quindi occorre molta più energia per allontanarli da esso, quasi sempre troppa per creare un legame stabile.<br />
Per questo motivo, quando verranno mostrate alcune combinazioni degli elementi, si potranno rappresentare gli atomi semplicemente disegnando il loro simbolo circondato dagli elettroni di valenza. Questo tipo di rappresentazione atomica è detta '''struttura di Lewis'''.
[[File:Fosforo valenza Lewis.png|center|800px]]
Va tuttavia fatto notare che non sempre gli elettroni di valenza (cioè quelli che può scambiare) sono tutti quelli presenti nel livello più esterno. Per questo motivo la tavola periodica è divisa in tre '''blocchi''' in cui i gruppi si ripetono periodicamente.
[[File:Blocchi tavola periodica.png|center|600px]]
* Gli '''elementi rappresentativi''' sono evidenziati in rosa ed il loro blocco è diviso in gruppi ''numerati con numeri romani accostati alla lettera A''. Essi sono in grado di mettere in compartecipazione tutti i loro elettroni, eccezion fatta per i gas nobili, poco reattivi poiché nel loro guscio di valenza gli elettroni sono già tutti appaiati. Essi sono chiamati ''rappresentativi'' perché le loro proprietà chimiche sono abbastanza periodiche, regolari, e perciò sono esempi affidabili, rappresentativi delle leggi chimiche illustrate a breve.
* I '''metalli di transizione''' sono evidenziati in verde. Questo è il primo gruppo a non rispettare del tutto le regole di periodicità degli altri gruppi, infatti i primi 5 elementi posseggono da 3 ad 8 elettroni nel loro guscio di valenza, e (a seconda delle condizioni) sono in grado di impiegarli tutti in legami chimici. I metalli del gruppo del [[DCD#Cobalto|cobalto]] (Co) e del [[#Nichel|nichel]] (Ni) tuttavia posseggono rispettivamente 9 e 10 elettroni nel loro guscio di valenza, ma quelli che mettono a disposizione in legami chimici sono al massimo 3 o 4. Lo stesso accade per i metalli dei due gruppi successivi, [[DCD#Rame|rame]] e [[DCD#Zinco|zinco]], chiamati gruppo B-I e B-II proprio perché possono mettere in compartecipazione uno o due elettroni (eccezion fatta per l'oro).<ref>Il motivo di ciò sta nel fatto che in realtà non tutti gli orbitali in uno stesso livello energetico sono uguali: quelli in cui orbitano gli elettroni dei primi 5 elementi del gruppo sono di ''tipo d'' e contengono solo elettroni spaiati, mentre quelli degli elementi successivi iniziano a riempirsi. Gli elementi successivi a quelli del gruppo dello zinco sono elementi rappresentativi ed anch'essi assumono una valenza diversa perché nello stesso livello utilizzano un altro tipo di orbitali ancora, il ''tipo p''. Questo problema tuttavia può essere tralasciato, poiché verrà spiegato meglio in seguito come capire quanti elettroni può condividere con altri atomi il metallo.</ref>
* I '''metalli di post-transizione''', in azzurro, sono l'ultimo blocco e sono molto rari nella vita comune (compresi i laboratori non specializzati). le loro proprietà chimiche non sono periodiche (come accade anche per alcuni metalli di transizione) ma verrà spiegato a breve come superare questo problema.
A seconda delle loro caratteristiche chimiche due elementi possono combinarsi seguendo due modalità di legame: essi possono limitarsi ad appaiare gli elettroni che si trovano spaiati.
[[File:Fluoruro di cloro Lewis.png|center|150px]]
La seconda regola fondamentale dice che <u>ogni atomo tende ad assumere la stessa configurazione elettronica del gas nobile più vicino</u>, cioè ad avere otto elettroni nel suo guscio di valenza. Per fare ciò esso potrà acquistarne da altri atomi, e raggiungere il gas nobile del suo periodo (quello alla fine della sua riga) o a perderli e raggiungere la configurazione del gas nobile del livello precedente (l'ultimo elemento a destra della riga superiore). Essa è chiamata '''regola dell'ottetto''' ed è stata già accennata prima: la maggior parte degli atomi ha la tendenza ad avere otto elettroni nel loro guscio più esterno (da questo deriva ''ottetto''), come hanno tutti i gas nobili (ad eccezione dell'elio). Facciamo degli esempi.
L'ossigeno appartiene al gruppo A-VI della tavola periodica (lo si può vedere nell'immagine sopra) ed ha la seguente struttura di Lewis:
[[File:Lewis dot O.svg|center|150px]]
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Quanto un atomo possa essere "generoso" con altri dipende dalle proprietà chimico-fisiche di essi e dalle condizioni in cui vengono fatti combinare, fattori che verranno spiegati in seguito.
==Note==
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