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Tipi di legame chimico

Le cellule del nostro corpo, l’aria, l’acqua, i diversi minerali… ogni singolo elemento che ci circonda è composto da diversi tipi di atomi e molecole. Queste particelle sono l’unità di base della materia e, inoltre, servono a capire quanti processi biologici legati alle neuroscienze si verificano, come la depolarizzazione.

Tuttavia, per formare qualcosa di così complesso come un organismo vivente o i vari composti o materiali che osserviamo nella nostra vita quotidiana, è necessario che gli atomi si raggruppino e si relazionino in qualche modo. La chimica ha studiato la composizione della materia, compresi gli elementi che permettono ai diversi atomi di legarsi tra loro. Questi sono chiamati legami chimici.

In questo articolo vedremo come sono i principali tipi di legami chimici presenti in natura.

Tipi di legame chimico

Per legame chimico si intende l’interazione o la forza che fa sì che due o più atomi mantengano un legame basato sulla trasmissione di elettroni tra loro.

Gli elettroni negli strati più esterni dell’atomo sono attratti dalla carica elettrica degli atomi che lo circondano, in particolare il suo nucleo. E sebbene i nuclei si respingano l’un l’altro avendo entrambe le cariche positive, gli elettroni (caricati negativamente) di ciascuno degli atomi sono attratti dal nucleo dell’altro.

A seconda della posizione di entrambi, dell’elettronegatività o della difficoltà di ionizzare l’atomo e della stabilità elettronica che ogni atomo già possiede, è possibile che la forza di attrazione tra elettrone e nucleo impedisca l’esistenza di una repulsione tra gli atomi. Si creerà un legame chimico in cui uno degli atomi perderà elettroni e l’altro li guadagnerà, raggiungendo uno stato finale in cui l’insieme dei due atomi raggiungerà un livello stabile di carica elettrica.

Articolo correlato: “I 9 postulati della teoria atomica di Dalton”.
Principali tipi di legami chimici tra gli atomi
Qui sotto potete vedere quali sono i tre principali tipi di legame chimico attraverso i quali i diversi atomi si uniscono per formare le diverse molecole. Una delle principali differenze tra di loro è il tipo di atomi utilizzati (metallici e/o non metallici, con quelli metallici leggermente elettronegativi e quelli non metallici molto diversi tra loro).

Legame ionico

Lo ionico è uno dei tipi di legami chimici più conosciuti, essendo quello che si forma quando un metallo e un non metallo (cioè un componente a bassa elettronegatività con uno ad alta elettronegatività) sono uniti.

L’elettrone più esterno dell’elemento metallico sarà attratto dal nucleo dell’elemento non metallico, mentre il secondo elettrone cederà al primo. Si formano composti stabili, la cui unione è elettrochimica. In questa unione l’elemento non metallico diventa un anione quando è finalmente carico negativamente (dopo aver ricevuto l’elettrone), mentre i metalli diventano cationi a carica positiva.

Un tipico esempio di legame ionico si trova nel sale, o in composti cristallizzati. I materiali formati da questo tipo di legame tendono a richiedere una grande quantità di energia per fonderli e sono solitamente duri, anche se possono essere compressi e rotti facilmente. In generale tendono ad essere solubili e possono dissolversi facilmente.

Legami covalenti

Il legame covalente è un tipo di legame caratterizzato dal fatto che i due atomi da legare possiedono proprietà elettronegative simili o addirittura identiche. Il legame covalente presuppone che entrambi gli atomi (o più, se la molecola è formata da più di due atomi) condividano elettroni tra loro, senza perdere o guadagnare quantità.

Questo tipo di legame è di solito parte della materia organica, come quella che costituisce il nostro organismo, ed è più stabile dei legami ionici. Il loro punto di fusione è più basso, al punto che molti composti sono allo stato liquido, e di solito non sono elettricamente conduttivi. All’interno dei legami covalenti possiamo trovare diversi sottotipi.

Legame non polare o puro covalente

Si riferisce ad un tipo di legame covalente in cui due elementi con lo stesso livello di elettronegatività sono uniti e la cui unione non fa perdere o guadagnare elettroni ad una delle parti, essendo gli atomi dello stesso elemento. Per esempio, l’idrogeno, l’ossigeno o il carbonio sono alcuni elementi che possono unire gli atomi dello stesso elemento per formare strutture. Non sono solubili.

Legame covalente polare

In questo tipo di legame covalente, che è in realtà il più comune, gli atomi che vengono uniti insieme sono di elementi diversi. Entrambi hanno una elettronegatività simile, ma non identica, e quindi hanno cariche elettriche diverse. Anche in questo caso, non si perdono elettroni in nessuno dei due atomi, ma li condividono.

Collegamento covalente polare

In questo tipo di legame covalente, che è in realtà il più comune, gli atomi che vengono uniti insieme sono di elementi diversi. Entrambi hanno una elettronegatività simile, ma non identica, e quindi hanno cariche elettriche diverse. Anche in questo caso, non si perdono elettroni in nessuno dei due atomi, ma li condividono.

All’interno di questo sottogruppo troviamo anche i legami bipolari covalenti, in cui c’è un atomo donatore che condivide gli elettroni e un altro o altri recettori che beneficiano di questa incorporazione.

Da questo tipo di legame si formano cose per noi fondamentali ed essenziali come l’acqua o il glucosio.

Legame dei metalli

Nei legami metallici, due o più atomi di elementi metallici sono legati tra loro. Questa unione non è dovuta all’attrazione tra i due atomi, ma tra un catione e gli elettroni che sono stati lasciati liberi e non collegati, il che la rende una cosa del genere. I diversi atomi formano una rete intorno a questi elettroni, con schemi che si ripetono. Queste strutture tendono ad apparire come elementi solidi e consistenti, deformabili ma difficili da rompere.

Allo stesso modo, questo tipo di legame è legato alla conducibilità elettrica dei metalli, in quanto i loro elettroni sono liberi.

Legami chimici tra le molecole

Anche se i principali legami chimici sono i precedenti, a livello molecolare possiamo trovare altre modalità. Alcuni dei principali e più noti sono i seguenti.

Dalle forze di Van der Waals

Questo tipo di legame avviene tra molecole simmetriche e agisce sull’attrazione o sulla repulsione tra le molecole o sull’interazione degli ioni con le molecole. All’interno di questo tipo di unione possiamo trovare l’unione di due dipoli permanenti, due dipoli indotti o tra dipoli permanenti e indotti.

Incollaggio dell’idrogeno o ponte idrogeno

Questo tipo di legame tra le molecole è un’interazione tra l’idrogeno e un altro elemento ad alta polarità. In questi legami l’idrogeno ha una carica positiva ed è attratto da atomi elettronegativi polari, generando un’interazione o un ponte tra entrambi. Questo legame è notevolmente debole. Un esempio si trova nelle molecole d’acqua.

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