Chimica per il liceo/I legami: differenze tra le versioni

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=== Gli elettroni di legame ===
[[File:Tavola periodica 2013evidenziati blocchi s, p, d, f.png|sinistra|miniatura|312x312px387x387px|La tavola periodica degli elementi]]
Come precedentemente osservato, alle interazioni tra atomi, ossia alla formazione dei legami chimici, prendono normalmente parte solo gli elettroni più esterni che pertanto vengono chiamati '''elettroni di legame''' o '''elettroni di valenza''', in quanto il livello energetico più esterno di un atomo, dove sono localizzati tali elettroni, è definito strato di valenza. Il numero di elettroni di valenza può essere agevolmente determinato facendo riferimento alla Tavola periodica rappresentata in figura, in particolare:
 
* i '''metalli alcalini''' (gruppo 1, in arancione) e alcalino-terrosi (gruppo 2, in giallo) hanno rispettivamente uno oe due elettroni di legame;
* gli elementi dei gruppi dal 13 al 18 hanno un numero di elettroni di legame pari al numero del gruppo diminuito di dieci (tre elettroni per gli elementi del gruppo 13, quattro elettroni per gli elementi del gruppo 14 e così via), con l’eccezione dell’elio che pur appartenendo al gruppo 18 ha in totale solo due elettroni.
 
* gli elementi dei gruppi dal 13 al 18 (in azzurro) hanno un numero di elettroni di legame pari al numero del gruppo diminuito di dieci (tre elettroni per gli elementi del gruppo 13, quattro elettroni per gli elementi del gruppo 14 e così via), con l’eccezione dell’elio che pur appartenendo al gruppo 18 ha in totale solo due elettroni.
Per quanto riguarda gli elementi appartenenti ai gruppi dal 3 al 12 (metalli di transizione) la determinazione degli elettroni di valenza è più complessa, a causa della loro peculiare struttura atomica, e non è possibile enunciare regole semplici per stabilire quanti siano tali elettroni.
 
* Per quanto riguarda gli elementi appartenenti ai gruppi dal 3 al 12 ('''metalli di transizione''', in rosa) la determinazione degli elettroni di valenza è più complessa, a causa della loro peculiare struttura atomica, e non è possibile enunciare regole semplici per stabilire quanti siano tali elettroni.
 
Facendo riferimento alla classificazione tradizionale dei gruppi, tuttora riportata sulla maggior parte delle Tavole periodiche, e senza considerare i metalli di transizione, è ancora più agevole la determinazione degli elettroni di valenza, poiché il loro quantitativo corrisponde al numero romano con cui viene indicato il gruppo: un elettrone per gli elementi del gruppo I (metalli alcalini), due elettroni per gli elementi del gruppo II (metalli alcalino-terrosi), tre elettroni per gli elementi del gruppo III (boro, alluminio, gallio, ecc.), e così via fino ad arrivare ai gas nobili (gruppo VIII), che hanno tutti 8 elettroni di legame nello strato più esterno (con l’eccezione, già ricordata dell’elio).
 
=== I simboli di Lewis e la regola dell’ottetto ===
Gli elettroni di valenza possono essere facilmente rappresentati mediante pratiche notazioni introdotte dal chimico statunitense Gilber N. Lewis e per questo note come '''simboli di Lewis''', in cui tali elettroni sono indicati come puntini o come coppie di puntini disegnati ai quattro lati del simbolo chimico dell'elemento. Come regola generale, si colloca un puntino su ciascun lato del simbolo chimico (è indifferente il lato da cui partire e l’ordine da seguire) per i primi quattro elettroni di legame, dopodichèdopodiché si accoppiano i puntini su ciascun lato: l'importante è collocare i primi quattro puntini su ciascun lato, dopodichèdopodiché accoppiarli. Nella figura 8.2 [''figura 8.2 - struttura di Lewis dei primi 18 elementi''] sono rappresentate le strutture di Lewis per gli elementi appartenenti ai primi tre periodi. Come è possibile notare, gli elementi appartenenti al medesimo gruppo presentano la stessa stessa struttura di Lewis, in quanto dotati della stessa '''configurazione elettronica''' più esterna, ossia la stessa distribuzione degli elettroni di valenza.
 
Nel 1916, Lewis ha inoltre formulato la cosiddetta '''regola dell'ottetto''', una regola empirica che tenta di spiegare, anche se in modo approssimato, la formazione dei legami chimici tra gli atomi. Secondo tale regola '''quando un atomo possiede il livello elettronico esterno completo''' (ossia lo strato di valenza), che in genere è costituito da '''otto elettroni, esso è in una condizione di particolare stabilità energetica e tende a non formare ulteriori legami'''. In altre parole, '''un atomo è particolarmente stabile quando ha otto elettroni nello strato di valenza'''.