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Legami chimici e distribuzione degli elettroni

Classe terza, secondaria di secondo gradoPercorso edumaterial

Che cosa imparerai

  • Separare polarità del legame, forma e organizzazione del solido.

Prima di iniziare

  • Elettroni di valenza
  • Tavola periodica

L'idea centrale

In un legame covalente gli atomi condividono densità elettronica; se le elettronegatività differiscono, la condivisione è polarizzata. In un solido ionico la descrizione utile è un reticolo di ioni attratti elettrostaticamente, non una singola molecola NaCl isolata. La differenza di elettronegatività orienta la classificazione, ma non è un interruttore universale. Polarità dei legami e polarità della molecola sono diverse: la geometria può far compensare i dipoli.

L'elettronegatività descrive la tendenza di un atomo impegnato in un legame ad attirare verso di sé la densità elettronica condivisa. Una differenza fra i due atomi può produrre un dipolo di legame: l'estremo più elettronegativo porta carica parziale negativa, l'altro parziale positiva. Questa descrizione è graduale; una singola soglia numerica non separa in modo assoluto tutti i legami ionici e covalenti. Per valutare una molecola intera bisogna passare dal singolo legame alla geometria: i dipoli sono direzioni, non numeri da sommare ignorando gli angoli.

In CO₂ i due legami C–O sono polari, ma una struttura lineare con legami equivalenti permette ai loro dipoli opposti di annullarsi. In H₂O la disposizione piegata impedisce lo stesso annullamento. Non basta, quindi, trovare un legame polare per proclamare polare l'intera molecola. Lo schema su carta mostra orientamenti semplificati: per molecole più complesse occorrono anche geometria tridimensionale e possibili coppie elettroniche non condivise. Se il problema offre solo elettronegatività ma nessuna geometria, puoi concludere sulla polarità del legame, non sempre sul dipolo netto della molecola.

Criterio
Il dipolo di legame e il dipolo della molecola sono grandezze distinte.

Come procedere

  1. Controlla gli atomi e la polarità di ciascun legame.
  2. Usa la geometria per sommare i dipoli; se manca, limita la conclusione ai legami.

Esempio svolto

Una molecola XY₂ ha due legami X–Y polari e uguali. Nel modello A i legami sono opposti sulla stessa linea; nel modello B formano un angolo. Quale può annullare il dipolo netto?

  1. Individuo prima la direzione di ciascun dipolo di legame, dal lato meno elettronegativo a quello più elettronegativo.
  2. Nel modello lineare le due direzioni uguali e opposte possono compensarsi; nel modello piegato resta una componente risultante.
  3. La conclusione riguarda la geometria dichiarata, senza inventare valori numerici o altre coppie di legame.

Il modello A può avere dipolo netto nullo; il modello B conserva un dipolo risultante.

Errore da evitare

Concludere che qualsiasi molecola con un legame polare sia per forza polare, ignorando forma e somma vettoriale.

Controllo e limiti

  • Le sfere e le distanze non sono in scala atomica.
  • La ripartizione tra terza e quarta è una scelta editoriale.
Confronto schematico fra H₂O piegata, CO₂ lineare e reticolo ionico.
Separare polarità del legame, forma e organizzazione del solido. Le sfere e le distanze non sono in scala atomica.

Prova subito

  1. Vedi l'illustrazione

    Una molecola AX₂ è lineare e i due legami A-X hanno dipoli uguali diretti in versi opposti. Qual è il dipolo risultante?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: Nullo.

    I due vettori di uguale intensità e verso opposto si compensano.

    Risposta: Nullo.

    I due vettori di uguale intensità e verso opposto si compensano.

  2. Vedi l'illustrazione

    In un cristallo formato da ioni X⁺ e Y⁻ alternati, un ione X⁺ interagisce con un solo Y⁻ come una molecola isolata?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: No; interagisce con più ioni vicini nel reticolo.

    La descrizione del solido riguarda una rete estesa di attrazioni, non coppie isolate.

    Risposta: No; interagisce con più ioni vicini nel reticolo.

    La descrizione del solido riguarda una rete estesa di attrazioni, non coppie isolate.

  3. Vedi l'illustrazione

    Una molecola AX₂ è piegata e i due legami polari A-X hanno dipoli uguali diretti verso X. Possono annullarsi completamente?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: No; resta un dipolo risultante.

    Con un angolo diverso da 180°, due vettori uguali orientati verso X non sono opposti.

    Risposta: No; resta un dipolo risultante.

    Con un angolo diverso da 180°, due vettori uguali orientati verso X non sono opposti.

  4. Vedi l'illustrazione

    Se A è più elettronegativo di B in un legame A–B, dove si trova la carica parziale negativa?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: Sul lato di A.

    La densità elettronica condivisa è attirata maggiormente verso A.

    Risposta: Sul lato di A.

    La densità elettronica condivisa è attirata maggiormente verso A.

  5. Vedi l'illustrazione

    Conosci due legami polari in una molecola ma non la sua geometria. Puoi decidere sempre se l'intera molecola è polare?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: No.

    I dipoli possono sommarsi o annullarsi a seconda della disposizione spaziale.

    Risposta: No.

    I dipoli possono sommarsi o annullarsi a seconda della disposizione spaziale.

Allineamento curricolare e fonti

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