Legami Chimici: Ionico e Covalente

Legami Chimici

• Il legame ionico si forma tra metalli e non metalli quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi coinvolti nel legame è maggiore di 1,9 (scala di Pauling).
• Gli elettroni nel legame ionico sono permanentemente legati all'atomo più elettronegativo, formando uno ione negativo (anione). L'altro atomo, avendo perso elettroni, diventa uno ione positivo (catione).
• I legami ionici non sono direzionali, ma rappresentano forze di attrazione elettrostatica distribuite uniformemente attorno a ogni ione.
• Gli ioni solidi in funzione delle dimensioni e della carica si organizzano in reticoli cristallini regolari (es. NaCl: sale da cucina).
• Il legame covalente si forma quando una coppia di elettroni è condivisa tra due atomi, non creando ioni.
• La condivisione di elettroni promuove la stabilità della configurazione elettronica degli atomi (es. ottetto).
• Il legame covalente può essere non polarizzato (nube elettronica distribuita simmetricamente) o polarizzato (elettroni più attratti dall'atomo più elettronegativo).
• I legami covalenti polari creano molecole polari, ovvero con un "lato" carico positivamente e l'altro carico negativamente (es. HF: acido fluoridrico).
• Il carbonio forma legami covalenti singoli, doppi o tripli (soprattutto con altri atomi di carbonio, i tripli legami sono rari nelle macromolecole).

Acqua

• L'acqua è una molecola polare con legami covalenti polari, presentando un dipolo parzialmente positivo sull'idrogeno e uno negativo sull'ossigeno.
• La polarità dell'acqua le permette di formare legami a idrogeno, un'interazione intermolecolare forte.
• Il legame idrogeno si forma quando l'idrogeno (carica positiva) si lega ad un atomo fortemente elettronegativo (accettore) con un doppietto elettronico libero.
• Il legame idrogeno è direzionale e instabile, è responsabile dello stato liquido dell'acqua.
• I legami idrogeno sono responsabili della formazione di "flickering cluster", aggregati molecolari instabili in acqua liquida.
• L'acqua liquida è più densa del ghiaccio grazie ai legami idrogeno che nel ghiaccio sono più stabili e ordinati.
• Il calore di fusione e di evaporazione dell'acqua sono elevati, contribuendo alla stabilità del clima terrestre.
• L'acqua è un solvente polare, formando un "alone di idratazione" attorno agli ioni, schermandone la carica e favorendo la solubilità di composti ionici.

Soluzioni e Reazioni

• Le molecole possono essere idrofiliche (polari e solubili in acqua), idrofobiche (non polari e insolubili in acqua) o anfipatiche (con una parte polare e una apolare).
• I composti ionici si sciolgono in acqua grazie all'idratazione degli ioni.
• Le interazioni di Van der Waals sono interazioni non covalenti transitorie che creano dipoli temporanei tra molecole.
• La mole è una quantità in grammi pari alla massa molecolare di un composto (es. 1 mole di acqua = 18 g).
• Le reazioni chimiche avvengono con rapporti molari definiti (rapporto stechiometrico).
• Gli acidi liberano ioni H+ in soluzione, le basi liberano ioni OH-.
• La concentrazione di H+ e OH- nell'acqua è correlata, un aumento di H+ porta ad una diminuzione di OH- e viceversa.
• Il prodotto ionico dell'acqua (Kw) è costante e pari a 10^-14, indicativo della relazione tra la concentrazione di H+ e OH-.