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

Sono definite {{Colore di sfondo|#feffaa|'''sostanze covalenti''' quelle in cui sono presenti esclusivamente legami covalenti}}. In alcuni casi queste sostanze sono formate da molecole semplici, derivanti dall'unione di un limitato numero di atomi tutti legati covalentemente tra loro, come nel caso di tutte le molecole precedentemente citate, in altri casi sono formate da molecole complesse costituite da decine, centinaia o migliaia di atomi uniti covalentemente tra loro, come si osserva spesso nelle molecole organiche e biologiche.

Nei precedenti paragrafi sono stati introdotti i concetti di legame covalente puro e polarizzato e di dipolo elettrico. Anche le moecolemolecole possono essere distinte in '''molecole polari''' e '''molecole apolari.''': La presenza di legami covalenti polari è condizione necessaria ma non sufficiente da sola a determinare {{Colore di sfondo|#feffaa|la '''polarità delle molecole'''}}. Questa infatti {{Colore di sfondo|#feffaa|dipende non solo dalla presenza di legami polarizzati al loro interno, ma anche dalla geometria tridimensionale}} (argomento che verrà soltanto accennato, in quanto sarà più correttamente e approfonditamente affrontato nel secondo biennio).

Una molecola viene definita '''polare''' quando, a causa di una distribuzione complessiva non simmetrica degli elettroni, presenta due distinti poli -uno positivo e uno negativo- e costituisce pertanto un dipolo elettrico. A loro volta, {{Colore di sfondo|#feffaa|''le sostanze che sono costituite da molecole polari sono definite sostanze polari''}}. Un esempio significativo di molecola polare è rappresentato dall'acqua (H₂O): come già osservato, il legame tra ossigeno e idrogeno è polarizzato,. inoltreInoltre, tale molecola ha la forma di una V, con un angolo di legame di 104,5°. Da ciò deriva una distribuzione asimmetrica della carica elettrica che porta a distinguere due poli, come già mostrato innella Figura 12.

Una molecola viene invece definita '''apolare''' quando, a causa di una distribuzione complessiva simmetrica degli elettroni, non presenta due distinti poli. A loro volta, {{Colore di sfondo|#feffaa|''le sostanze che sono costituite da molecole polariapolari sono definite sostanze polariapolari''}}. Le sostanze elementari sono tutte apolari, poiché tra atomi uguali, la cui differenza di elettronegatività è nulla, si formano sempre legami covalenti puri e quindi, indipendentemente dalla geometria della molecola, la distribuzione degli elettroni è perfettamente simmetrica. Nel caso dei composti, che per definizione sono costituiti da almeno due elementi differenti, invece, la geometria molecolare gioca un ruolo fondamentale: molecole simmetriche risultano apolari, anche se sono presenti legami polarizzati. Ne è un esempio la molecola di anidride carbonica (CO₂), più correttamente chiamata diossido di carbonio, in cui, pur essendo presenti due doppi legami polarizzati (la differenza di elettronegatività tra carbonio e ossigeno è pari a 0,9), non si osserva alcuna polarità complessiva, a causa della sua simmetria: gli atomi che formano tale molecola sono allineati e il carbonio si trova in posizione centrale, facendo sì che le polarizzazioni di ciascun legame si annullino, come mostrato in figura 14.

Come introdotto nel paragrafo precedente, quando la differenza di elettronegatività fra due atomi è superiore a 1,9 si instaura una differente tipologia di legame: il {{Colore di sfondo|#feffaa|'''legame ionico'''}}. Questo si basa sul trasferimento di elettroni tra atomi, che porta quindi alla formazione di ioni di carica opposta, tra i quali si instaura un’interazione elettrostatica di tipo attrattivo. Il legame ionico può dunque essere definito come {{Colore di sfondo|#feffaa|'''l’insieme delle interazioni elettrostatiche che tengono assieme ioni di carica opposta, generatisi in seguito al trasferimento di elettroni fra atomi di elementi differenti'''}}.

Quando si forma il legame ionico, l’elettrone (o gli elettroni) passano dall'atomo dell’elemento meno elettronegativo, che diventa pertanto un catione, a quello più elettronegativo, che diventa pertanto un anione. [[File:NaF.gif|miniatura|431x431px|'''Figura 17.''' Il trasferimento di elettroni tra sodio (Na) e fluoro (F) come esempio di formazione del legame ionico.]]Il comune sale da cucina (figura 16), chiamato più propriamente dai chimici cloruro di sodio, è formato da ioni sodio (Na⁺) e cloruro (Cl⁻) tenuti assieme da legami ionici. Al cloro (elettronegatività = 3,16) manca un solo elettrone per completare l’ottetto (si trova infatti nel gruppo 17 e ha pertanto sette elettroni di valenza), mentre il sodio (elettronegatività = 0,93), che si trova nel gruppo 1, possiede un solo elettrone nel livello elettronico più esterno, pertanto il quest'ultimo cede il suo unico elettrone di valenza al cloro: in questo modo il sodio diventa lo ione positivo (catione) Na⁺ e raggiunge la configurazione elettronica stabile del gas nobile che lo precede nella Tavolatavola periodica, il neon, mentre il cloro diventa lo ione negativo (anione) Cl⁻ e raggiunge raggiunge la configurazione elettronica stabile del gas nobile che lo segue nella Tavolatavola periodica, l’argon.