“Legame chimico" era un termine usato per la prima volta da Gilbert Newton Lewis nell'anno 1920 in un articolo per spiegare perché che gli atomi si uniscono per formare sostanze e anche perché si uniscono per migliaia di Anni.
Gli atomi della maggior parte degli elementi chimici finora conosciuti ed elencati nella Tavola Periodica non appaiono in forma isolata in natura. La maggior parte dei materiali presenti nella nostra vita quotidiana sono sostanze che possono essere semplici (costituite da atomi di un solo tipo di elemento chimico) o compositi (hanno atomi di due o più elementi chimici tante differenti).
Questo perché gli atomi hanno la capacità di creare legami chimici con altri atomi, che possono essere lo stesso elemento o elementi diversi. Questi legami sono così forti che senza alcuna influenza esterna, nella maggior parte dei casi gli atomi rimarranno uniti così come sono.
Mappa mentale: legami chimici
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Ad esempio, non è comune per noi trovare un atomo di ossigeno libero in natura; tuttavia troviamo diverse sostanze in cui appare attaccato ad altri atomi. Un esempio di una sostanza semplice è l'ossigeno gassoso in cui ogni molecola è formata da due atomi di ossigeno legati (O
2); mentre un esempio di sostanza composita è l'acqua, dove ogni molecola ha due atomi di idrogeno legati ad un atomo di ossigeno (H2O).Gli unici elementi che si trovano stabilmente isolati in natura sono i gas nobili, ovvero gli elementi della famiglia 18 della Tavola Periodica (He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn). Tutti questi elementi hanno in comune il fatto di avere otto elettroni nell'ultimo guscio elettronico (strato di valenza), ad eccezione dell'elio (He), che ha un solo guscio elettronico (strato K) e quindi contiene due elettroni, che è il numero massimo possibile di elettroni in quel strato.
Così Gilbert N. Lewis e anche lo scienziato Water Kossel sono giunti alla conclusione che gli atomi degli altri elementi si legano per avere otto elettroni (o due, se si ha solo il guscio K) e quindi si stabilizzano. Fu creato, poi, il teoria elettronica della valenza, che indica quanti legami chimici forma l'atomo di un elemento, in base all'idea spiegata.
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Perciò, gli atomi formano legami chimici, cercando di perdere, guadagnare o condividere elettroni del guscio di valenza fino a raggiungere la configurazione del successivo gas nobile.Questa teoria venne anche chiamata regola dell'ottetto.
Ad esempio, l'ossigeno è bivalente perché ha sei elettroni nel suo guscio di valenza. Necessita quindi di ricevere due elettroni in più per avere una configurazione del gas nobile neon (Ne), cioè con otto elettroni nel guscio di valenza, che in questo caso è il guscio L. Nel caso del gas ossigeno e dell'acqua menzionati, abbiamo quanto segue:
Molecole di ossigeno e acqua formate da legami covalenti
Si noti che nel primo caso (gas ossigeno - O2), ogni atomo di ossigeno condivide due elettroni, entrambi con otto elettroni nel guscio di valenza. Ciò significa che a doppio legame (due legami contemporaneamente tra due atomi).
Nel caso dell'acqua, ciascuno dei due atomi di idrogeno condivide un elettrone con l'atomo di ossigeno centrale e sono tutti stabili (l'ossigeno ha otto elettroni nel guscio di valenza e ogni idrogeno ne ha due elettroni). Anche qui si effettuano due semplici collegamenti.
Questo tipo di legame chimico, in cui tutti gli atomi hanno bisogno di ricevere elettroni (idrogeno, non metalli e semimetalli) e in cui gli elettroni sono condivisi a coppie, è chiamato legame covalente.
Ma ci sono altri due tipi di legami chimici:
(1) legame ionico → c'è il trasferimento definitivo di elettroni da un atomo all'altro. Questo tipo di legame si verifica tra atomi di metallo (che hanno la tendenza a perdere elettroni per restare stabile) e atomi di idrogeno, non metalli e semimetalli (che hanno la tendenza ad acquistare elettroni per restare stabile).
Un esempio è il cloruro di sodio (NaCl - sale da cucina) dove il sodio è un metallo che ha la tendenza a perdere un elettrone, mentre il cloro è un non metallo che ha la tendenza a guadagnare un elettrone. Quindi, il sodio dona(freccia Rossa)un elettrone al cloro, formando il sale, una sostanza molto stabile. Da quando si sono laureati (freccia nera) ioni, che sono specie chimiche con cariche opposte (+ e -), uno ione ne attrae un altro nelle vicinanze e si formano ammassi ionici con un numero enorme di ioni, così come i cristalli nel sale da cucina.
Formazione di cloruro di sodio tramite legame ionico
(2) Connessione in metallo → È una teoria che i metalli (come alluminio, oro, argento, rame, ecc.) siano formati da un cluster di atomi di neutroni e cationi che sono tenuti insieme da una sorta di "nube" di elettroni liberi (elettroni che sono stati persi nella formazione dei cationi citato). Questa nuvola (o mare) di elettroni agirebbe come un legame metallico che terrà insieme gli atomi.
Per maggiori dettagli su questi tipi di legami chimici, nonché sulla regola dell'ottetto, leggi gli articoli correlati di seguito.
Mappa mentale di M.e Victor Ricardo Ferrreira
Insegnante di chimica
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Chimica
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