Collegamenti interatomici

Gli atomi sono legati da collegamenti chimici. Con licenza

Cosa sono i collegamenti interatomici?

IL Link interatomico Sono i legami chimici che si formano tra gli atomi per produrre le molecole. Sebbene gli scienziati generalmente concordino sul fatto che gli elettroni non ruotano attorno al nucleo, nel corso della storia si pensava che ogni elettrone orbita attorno al nucleo di un atomo in uno strato separato.

Al giorno d'oggi, gli scienziati hanno concluso che gli elettroni incombono in aree specifiche dell'atomo e non formano orbite, tuttavia lo strato di Valencia è ancora usato per descrivere la disponibilità di elettroni.

Linus Pauling (1901-1994) ha contribuito alla moderna comprensione del legame chimico durante la scrittura La natura del legame chimico, dove ha raccolto idee da Sir Isaac Newton, Etienne François Geoffroy, Edward Frankland e in particolare Gilbert N. Lewis.

In esso, ha collegato la fisica della meccanica quantistica con la natura chimica delle interazioni elettroniche che si verificano quando vengono realizzati legami chimici.

Il lavoro di Pauling si è concentrato sull'istituzione che i veri legami ionici e i legami covalenti si trovano alla fine di uno spettro di link e che la maggior parte dei legami chimici sono classificati tra quelle estremità.

Pauling ha anche sviluppato una scala mobile di tipo link mobile governata dall'elettronegatività degli atomi che partecipano al collegamento.

L'immenso contributo di Pauling alla moderna comprensione del legame chimico lo portò a concedergli il premio Nobel del 1954 per "le indagini sulla natura del legame chimico e la sua applicazione alla chiarimento della struttura di sostanze complesse".

Gli esseri viventi sono costituiti da atomi, ma nella maggior parte dei casi, quegli atomi non solo galleggiano individualmente. Invece, di solito interagiscono con altri atomi (o gruppi di atomi).

Ad esempio, gli atomi possono essere collegati da collegamenti forti e organizzati in molecole o cristalli. Oppure possono formare legami temporanei e deboli, con altri atomi che si scontrano con loro.

Può servirti: reazione a doppia sostituzione

Entrambi i legami forti, che uniscono molecole, come legami deboli, che creano connessioni temporali, sono essenziali per la chimica dei nostri corpi e per l'esistenza della vita stessa.

Gli atomi tendono ad organizzarsi nei modelli più stabili possibili, il che significa che hanno la tendenza a completare o riempire le loro orbite con più elettroni esterni.

Si uniscono ad altri atomi per farlo con precisione. La forza che tiene insieme gli atomi nelle raccolte note come molecole è nota come legame chimico.

Tipi di collegamenti chimici interatomici

Collegamento metallico

Il legame metallico è la forza che mantiene insieme gli atomi in una sostanza metallica pura. Tale solido è costituito da atomi strettamente confezionati.

Nella maggior parte dei casi, lo strato di elettroni più esterni di ciascuno degli atomi di metallo si sovrappone a un gran numero di atomi vicini. Di conseguenza, gli elettroni di Valencia si spostano continuamente da un atomo all'altro e non sono associati a nessuna coppia specifica di atomi.

I metalli hanno diverse qualità uniche, come la capacità di guidare elettricità, bassa energia di ionizzazione e bassa elettronegatività (in modo che producano facilmente elettroni, cioè sono cationi).

Le sue proprietà fisiche includono un aspetto brillante e sono malleabili e duttili. I metalli hanno una struttura cristallina. 

Nel 1900, Paul Drüde emerse con la teoria del mare elettronico quando si modellavano i metalli come una miscela di nuclei atomici (nuclei atomici = nuclei positivi + strato di elettroni interni) e elettroni di valenza.

In questo modello, gli elettroni di Valencia sono gratuiti, trasferiti, mobili e non associati a un particolare atomo.

Collegamento ionico

I collegamenti ionici sono elettrostatici. Si verificano quando un elemento con un carico positivo si lega a uno con carico negativo mediante interazioni coulombiche.

Può servirti: idrossido di potassio: struttura, proprietà, usi

Gli elementi con basse energie di ionizzazione hanno la tendenza a perdere facilmente gli elettroni, mentre gli elementi con alta affinità elettronica hanno la tendenza a conquistarli rispettivamente producendo cationi e anioni, che sono quelli che formano legami ionici.

I composti che mostrano collegamenti ionici formano cristalli ionici in cui gli ioni di carichi positivi e negativi oscillano l'uno vicino all'altro, ma non c'è sempre una correlazione diretta 1-1 tra ioni positivi e negativi.

I legami ionici possono essere in genere spezzati attraverso l'idrogenazione o l'aggiunta di acqua a un composto.

Le sostanze che rimangono collegate da legami ionici (come il cloruro di sodio) possono comunemente separarsi in veri ioni caricati quando una forza esterna agisce su di essi, come quando si dissolvono in acqua.

Inoltre, solidamente, i singoli atomi non sono attratti da un singolo vicino, ma formano reti giganti che si attirano a vicenda da interazioni elettrostatiche tra il nucleo di ciascun atomo e gli elettroni dei vicini di Valencia.

La forza di attrazione tra atomi vicini dà ai solidi ionici una struttura estremamente ordinata nota come rack ionico, in cui le particelle di carico opposte sono allineate tra loro per creare una struttura rigida fortemente unita.

Legame covalente

Il legame covalente si verifica quando le coppie di elettroni sono condivise dagli atomi. Gli atomi si uniranno in modo covalente con altri atomi per guadagnare più stabilità, che si ottiene formando uno strato elettronico completo.

Condividendo i loro elettroni più esterni (da Valencia), gli atomi possono riempire lo strato di elettroni esterni e ottenere stabilità.

Sebbene si dice che gli atomi condividano elettroni quando formano legami covalenti, di solito non condividono elettroni allo stesso modo. Solo quando due atomi dello stesso elemento formano un legame covalente, gli elettroni condivisi sono davvero condivisi equamente tra gli atomi.

Può servirti: reagente Grignard: preparazione, applicazioni, esempi

Quando gli atomi di diversi elementi condividono elettroni attraverso la giunzione covalente, l'elettrone verrà disegnato più verso l'atomo con la più grande elettronegatività, con conseguente legame covalente polare.

Rispetto ai composti ionici, i composti covalenti di solito hanno una fusione inferiore e un punto di ebollizione e hanno meno tendenza a dissolversi in acqua.

I composti covalenti possono essere in uno stato di gas, liquido o solido e non guidare bene o calore.

Legami di idrogeno

I ponti idrogeno, o legami idrogeno, sono interazioni deboli tra un atomo di idrogeno attaccato a un elemento elettronegativo con un altro elemento elettronegativo.

In un legame covalente polare che contiene idrogeno (ad esempio, un legame O-H in una molecola d'acqua), l'idrogeno avrà un carico leggero positivo perché gli elettroni di legame vengono lanciati più fortemente verso l'altro elemento.

A causa di questo leggero carico positivo, l'idrogeno sarà attratto da qualsiasi carico vicino vicino.

Link van der Waals

Sono forze elettriche relativamente deboli che attirano molecole neutre tra loro in gas, in gas liquefatti e solidificati e in quasi tutti i liquidi organici e solidi.

Le forze sono nominate dal fisico olandese Johannes Diderik van der Waals, che nel 1873 postulò per la prima volta queste forze intermolecolari nello sviluppo di una teoria per spiegare le proprietà dei gas reali.

Le forze di Van der Waals sono un termine generale usato per definire l'attrazione delle forze intermolecolari (tra molecole).

Esistono due tipi di forze di Van der Waals: le forze di dispersione di Londra, che sono deboli e più forti dipolo-dipolo.

Riferimenti

1. Legami covalenti. Chimica recuperata.Librettexts.org
2. Legame metallico. Chimica recuperata.Librettexts.org
3. Legame metallico. Recuperato dalla Britannica.com.