bentornati a tutti nella playlist di chimica dopo aver visto il legame covalente puro e quello polare ci spostiamo andiamo a vedere che cos'è il legame ionico io come sempre vi ricordo che se vi fossero utili i miei video e volesse sostenere il mio lavoro in descrizione vi lascio il link per fare anche una piccola donazione, io ve ne sono molto grato. Ma adesso iniziamo la lezione di oggi. Andiamo a vedere che cos'è il legame ionico. Innanzitutto, riprendendo il nostro schema sui legami tra gli atomi, quindi si dice intramolecolari, abbiamo visto che il legame covalente si può suddividere in puro o polare.
Questo a seconda della differenza di elettronegatività tra gli atomi coinvolti nel legame. Abbiamo visto che se la differenza è molto bassa, quindi tra 0 e 0.4, ad esempio se i due atomi sono uguali ovviamente la differenza sarà 0, ecco che abbiamo un legame covalente puro. Se invece la differenza di elettronegatività è molto più alta, e cioè abbiamo che i due atomi hanno elettronegatività molto diverse, un atomo attirerà a sé un po'di più gli elettroni rispetto all'altro e quindi abbiamo un legame covalente polare.
Ma, come vedete bene in questo schema, cosa succede se la differenza di elettronegatività supera 1.9? Bene, questa è una domanda spontanea che ci si fa quando si studia questo argomento e la risposta è altrettanto scontata perché lo vediamo già in schema. In questi casi si va a formare un nuovo tipo di legame che si chiama legame ionico. Allora andiamo a definire che cos'è il legame ionico.
Se la differenza di elettronegatività come dicevamo fra gli atomi coinvolti in questo legame è molto grande superiore ad esempio al 60 per cento o come dicevamo a 1.9 secondo la scala di polling che io vi ho messo qua di fianco l'atomo più elettronegativo strappa cioè ruba completamente un elettrone o più elettroni all'altro atomo cioè quello meno elettronegativo che essendo meno elettronegativo non ce la fa trattenerli l'atomo che ruba gli elettroni assume su di sé l'intera carica negativa, cioè quella dell'elettrone rubato. Mentre l'atomo che perde l'elettrone ovviamente avrà un elettrone in meno, che non bilancerà i protoni che ci sono nel nucleo e quindi lui avrà una carica positiva. Ma andiamo a vedere con un esempio come avviene il tutto. Vi ho preso come esempio un atomo di sodio e dall'altra parte un atomo di cloro.
L'atomo di sodio appartenente al primo gruppo della tavola periodica ha solo un elettrone di valenza. Ne ha molti altri poi sotto, però l'elettrone di valenza è solo uno. Il cloro, anche lui, ha tanti elettroni, ma come elettrone di valenza lui ne ha 7. Appartiene al settimo gruppo della tavola periodica e di conseguenza è molto facile capire quanti elettroni di valenza ha. Sodio un elettrone di valenza, cloro 7 elettroni di valenza.
La differenza di elettronegatività tra i due atomi è molto molto alta. Infatti, come vi ho segnato, il cloro ha 3.16 Mentre il sodio ha solo 0.93. La differenza quindi supera ampiamente l'1.9, arrivando a 2.23. Ecco, cosa succede se la differenza di elettronegatività è così alta? Bene, immaginate che il cloro sta passeggiando.
Il cloro vuole assolutamente un elettrone. Il cloro ambisce ad arrivare all'ottetto e ci è quasi arrivato. Quindi capite bene che il cloro è molto molto avido di elettroni. E lui dice, ma cavolo, me ne manca solo uno, ma chi è che me lo può dare?
Il sodio. gli passa vicino. Il sodio non riesce a trattenere molto quell'elettrone che lui ha sull'ultimo strato. Bene, sapete che fa il cloro?
Fa una cosa un po'cattiva il cloro. Il cloro dice ah bello questo elettrone e se lo ruba. Lo prende proprio senza neanche chiedere il permesso al sodio. Il sodio poverino rimane senza il suo elettrone di valenza.
Di conseguenza però il cloro ha preso una carica negativa, cioè ha preso effettivamente un elettrone. Il sodio invece ha preso un elettrone. perso una carica negativa, quindi avrà tot protoni e un elettrone in meno che bilancerà quei protoni. Se vogliamo essere precisi, il sodio ha numero atomico 11, dovrebbe avere 11 protoni, 11 elettroni.
Ecco che il suo elettrone se ne va sul cloro, lui ha solo più 10 elettroni, ma sempre 11 protoni, quindi ha una carica positiva in più. A questo punto che succede? Ebbè, il sodio assume una carica positiva, il cloro assume una carica negativa.
Stando alla vita di tutti i giorni, tendenzialmente sodio e cloro, dopo che uno gli ruba l'elettrone all'altro, non dovrebbero più parlarsi. Cioè, il sodio ha voglia a rivolgere la parola al cloro. Il cloro tendenzialmente dovrebbe scapparsene con l'elettrone, perché se il sodio lo prende, si riprende l'elettrone. Ma questo in chimica non avviene, perché non sono ovviamente delle persone, ma sono atomi. E a questo punto che succede?
Che se una è una carica positiva e l'altra è una carica negativa, per la forza elettrostatica, questi due elementi, questi due atomi, rimangono appiccicati. E cioè, più e meno sappiamo che si attirano, gli opposti si attraggono, ecco come si dice anche... Per quanto riguarda altri ambiti, ecco che il sodio con la carica positiva attira il cloro con la carica negativa e i due rimangono attaccati, rimangono legati. Il legame ionico quindi non è un legame covalente, cioè sti due non si sono messi d'accordo.
Hanno detto ma senti mi condividi il tuo elettrone che io ti condivido il mio. No, non è avvenuto questo. Ma uno ha rubato l'elettrone all'altro. E quello che li tiene legati non è più un accordo tra i due, diciamo così una condivisione, ma è la forza elettrostatica che si è venuta a formare a causa di questo furto, diciamo così. Quindi il legame ionico è molto diverso da quello covalente, proprio a causa della sua natura.
Non dobbiamo però dimenticare che anche in questo caso, cioè anche a causa del legame ionico, viene rispettata la regola dell'ottetto, e cioè una volta formatosi lo ione negativo o... del cloro assume la configurazione del gas nobile successivo quindi fin qua tutto normale sappiamo che il cloro vorrebbe raggiungere l'ottetto per arrivare ad avere la configurazione dell'argon che il suo gas nobile più vicino però se guardiamo bene e lo vediamo qua a sinistra quando il sodio cede il suo elettrone perché in tutto questo giustamente uno si domanda ma perché il sodio è così scemo che si fa rubare l'elettrone? beh il sodio non è così scemo il sodio ha un motivo per cui vuole cedere quell'elettrone elettrone, perché cedendo il suo elettrone al cloro, il sodio, che aveva tre livelli energetici, cioè tre orbitali, e l'ultimo elettrone lo teneva sull'ultimo orbitale ovviamente, ecco che lui va a perdere quell'elettrone e di conseguenza perde l'ultima orbita, va a non avere più l'ultimo livello energetico. La penultima orbita, cioè quella che c'era sotto e che aveva già otto elettroni, diventerà a questo punto la sua ultima orbita.
Cioè la penultima orbita del sodio diventerà la sua orbita di valenza a questo punto e che sarà completa. A questo punto il sodio, cedendo un elettrone, viene ad avere la configurazione elettronica del gas nobile, non quello alla fine del suo periodo, ma quello precedente, quindi al neon. Quindi il sodio ottiene la configurazione elettronica del neon, ottiene la configurazione elettronica quindi dell'ottetto del gas nobile a lui più vicino.
Di conseguenza, come vediamo, Cl-è molto stabile perché ha ottenuto la configurazione elettronica dell'ottetto, ma il sodio, Na+, anche lui è molto stabile perché ha ottenuto la configurazione elettronica del neon, quindi del gas nobile a lui più vicino. Ed ecco spiegato perché effettivamente al sodio non dispiace perdere quell'elettrone, così come a tantissimi altri metalli della tavola periodica. Infatti possiamo dire che...
Gli elementi metallici tendono a cedere elettroni diventando ioni positivi. I non metalli, invece, tendono ad acquistare elettroni, trasformandosi quindi in ioni negativi. Attenzione, perché ovviamente più ci spostiamo da sinistra a destra della tavola periodica, più questa proprietà ovviamente sfuma.
Quindi avremo dei metalli, definibili metalli di transizione. che non avranno questa proprietà molto spiccata, cioè quella di cedere elettroni. Quelli tutti a sinistra sicuramente saranno molto più predisposti a cedere elettroni e quindi a trasformarsi in ioni positivi. Quindi primo e secondo gruppo su tutti.
I metalli alcalino e alcalino terrosi sono ovviamente degli ioni che hanno uno spiccato carattere di cedere elettroni, quindi uno spiccato carattere di trasformarsi in ioni positivi, di essere dei cationi. Ma più ci spostiamo verso destra e più ovviamente saranno metalli che potrebbero anche non avere questa spiccata proprietà. Però ricordiamoci sempre che quando mettiamo vicino un metallo e un non metallo, quasi nella totalità delle volte, ecco il metallo cede l'elettrone mentre il non metallo acquista, acquisisce quell'elettrone, trasformandosi quindi il metallo in ione positivo e il non metallo in ione negativo.
E questo può avvenire anche tra più atomi di vari elementi. Ad esempio... il magnesio come lo vediamo qua in figura può cedere un elettrone a un cloro un elettrone un altro cloro così da trasformarsi in magnesio 2 più e i due clori ovviamente prendendo quell'elettrone si trasformano in cl meno e raggiungono anche loro l'ottetto La molecola che si viene a formare, appunto, è MgCl2.
Attenzione però, perché quello che dobbiamo specificare è appunto che la formazione del legame ionico non porta alla formazione di una molecola per come l'abbiamo conosciuta quando abbiamo parlato dei legami covalenti, ma porta ad una struttura cristallina compatta. Quindi noi semplifichiamo parlando di molecola, ad esempio NaCl, MgCl2, perché è la forma più piccola che noi possiamo, diciamo così... il minimo comune multiplo che noi possiamo prendere in considerazione quando parliamo di quel composto.
Però gli ioni in un composto ionico sono disposti secondo uno schema ben preciso e possono dar luogo a un reticolo cristallino, lo vediamo qua a destra, e cioè una struttura ordinata e precisa in cui ogni ione negativo attira attorno a sé altri ioni positivi. E vi ho messo, come vedete a destra, l'immagine di un cristallo di sale. La salgemma. Conosciamo tutti i cristalli di sale perché ovviamente li usiamo tutti i giorni, anche da mettere nell'acqua della pasta. Ecco, il sale è proprio NaCl, e cioè un composto ionico.
Altre proprietà dei composti ionici sono ad esempio alto punto di fusione, i composti ionici poi sono solidi a temperatura ambiente e soprattutto, cosa molto interessante, sono buoni conduttori di elettricità, sia allo stato fuso che in soluzione. Quindi se noi sciogliamo del sale dentro l'acqua. ecco che l'acqua riesce a condurre più elettricità. Bene, io concludo qui. Nella prossima lezione andremo a vedere il legame metallico.
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