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Legami chimici e loro proprietà

Il legame covalente dativo, o di coordinazione, è cruciale in chimica per la formazione di molecole come SO2 e NH4+. Questo legame si forma quando un atomo con un ottetto completo dona una coppia di elettroni a un atomo con un orbitale vuoto, risultando in una condivisione asimmetrica degli elettroni. La polarità dei legami chimici e il legame metallico sono altri concetti fondamentali che influenzano le proprietà fisiche dei materiali.

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1

Definizione legame covalente dativo

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Tipo di legame chimico con una coppia di elettroni condivisa tra due atomi, fornita da un solo atomo.

2

Condizione per la formazione del legame dativo

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Un atomo con ottetto completo e coppia di elettroni non condivisa e un atomo con orbitale vuoto.

3

Risultato della sovrapposizione orbitale nel legame dativo

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Formazione di un orbitale molecolare che stabilizza entrambi gli atomi.

4

Nel ______ di zolfo (SO2), lo zolfo ha un doppio legame con un ossigeno e un legame ______ con l'altro.

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diossido dativo

5

Nel ______ di zolfo (SO3), lo zolfo forma due legami ______ con gli atomi di ossigeno.

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triossido dativi

6

Gli ossicloruri del cloro possono avere fino a tre legami ______ grazie ai doppietti elettronici non impegnati di questo elemento.

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dativi

7

Lo ione ______ (NH4+) si origina quando l'azoto nell'______ (NH3) dona una coppia di elettroni allo ione ______.

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ammonio ammoniaca idrogeno H+

8

Legame ionico: formazione

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Si forma con alta differenza di elettronegatività, trasferimento di elettroni, genera ioni di carica opposta.

9

Legame covalente non polare: caratteristica

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Differenza di elettronegatività trascurabile, condivisione equa degli elettroni.

10

Legame covalente polare: distribuzione elettroni

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Differenza di elettronegatività causa distribuzione asimmetrica degli elettroni, parziale carattere ionico.

11

I metalli sono definiti dalla presenza di un ______ metallico tra atomi dello stesso elemento.

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legame

12

Gli atomi metallici cedono gli elettroni del loro strato più ______ formando un mare di elettroni liberi.

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esterno

13

La ______ di ionizzazione bassa facilita la cessione di elettroni negli atomi metallici.

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energia

14

La ______ e la duttilità sono proprietà meccaniche tipiche dei metalli.

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malleabilità

15

La forza del legame metallico dipende dalla carica ______ e dalla densità elettronica.

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nucleare

16

Le proprietà fisiche dei metalli, come la temperatura di ______ e la durezza, sono determinate dalla forza del legame metallico.

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fusione

Q&A

Ecco un elenco delle domande più frequenti su questo argomento

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Il legame covalente dativo: caratteristiche e formazione

Il legame covalente dativo, conosciuto anche come legame di coordinazione, è una tipologia di legame chimico in cui una coppia di elettroni viene condivisa tra due atomi, ma è fornita da un solo atomo. Questo si verifica tipicamente quando un atomo, che ha già un ottetto completo di elettroni, possiede una coppia di elettroni non condivisa, mentre l'altro atomo, spesso un catione come l'ione idrogeno H+, ha un orbitale atomico vuoto in grado di accogliere questa coppia. La formazione di un legame covalente dativo avviene attraverso la sovrapposizione di un orbitale pieno con uno vuoto, risultando in un orbitale molecolare che stabilizza entrambi gli atomi. Nonostante la sua origine particolare, il legame covalente dativo è indistinguibile da un legame covalente normale in termini di proprietà fisiche come la lunghezza e l'energia di legame.
Struttura tridimensionale simile a reticolo cristallino con sfere blu e rosse collegate da cilindri grigi su superficie metallica riflettente.

Esempi di legame covalente dativo nelle molecole

Il legame covalente dativo è presente in molte molecole e ioni. Un esempio è il diossido di zolfo (SO2), dove l'atomo di zolfo forma un doppio legame con un atomo di ossigeno e un legame dativo con l'altro atomo di ossigeno. Nel triossido di zolfo (SO3), lo zolfo stabilisce due legami dativi con due atomi di ossigeno. I composti di coordinazione come gli ossicloruri del cloro mostrano la capacità di questo elemento di formare fino a tre legami dativi, sfruttando i suoi doppietti elettronici non impegnati. Lo ione ammonio (NH4+), si forma quando l'azoto nell'ammoniaca (NH3) dona la sua coppia di elettroni non condivisa allo ione idrogeno H+, creando un legame covalente dativo e stabilizzando così lo ione positivo.

Polarità e carattere ionico dei legami chimici

La polarità di un legame chimico è determinata dalla differenza di elettronegatività tra gli atomi che lo compongono. Un legame ionico si forma quando la differenza di elettronegatività è così elevata che si verifica un trasferimento di elettroni da un atomo all'altro, risultando in una coppia di ioni di carica opposta. Un legame covalente non polare si verifica quando la differenza di elettronegatività è trascurabile, portando a una condivisione equa degli elettroni. I legami covalenti polari si verificano quando la differenza di elettronegatività è sufficiente per causare una distribuzione asimmetrica degli elettroni, conferendo al legame un parziale carattere ionico. Pertanto, la polarità di un legame è proporzionale alla differenza di elettronegatività tra gli atomi coinvolti.

Il legame metallico e le proprietà dei metalli

I metalli sono caratterizzati dal legame metallico, che si stabilisce tra atomi dello stesso elemento metallico all'interno di un reticolo cristallino. Questi atomi cedono facilmente gli elettroni del loro strato più esterno, a causa dei bassi valori di energia di ionizzazione, formando un mare di elettroni liberi che circonda gli ioni metallici positivi. La mobilità di questi elettroni delocalizzati conferisce ai metalli le loro proprietà caratteristiche, come la conducibilità elettrica e termica, nonché la malleabilità e la duttilità. La forza del legame metallico è influenzata dalla carica nucleare e dalla densità elettronica, che a loro volta determinano le proprietà fisiche come la temperatura di fusione e la durezza del metallo.