Ci sono così tante cose in natura che si legano tra loro per formare una nuova struttura o una nuova classe di elementi. Ad esempio: considera l'acqua, come si forma?
È formato dal processo di legame chimico in cui 2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno si legano per formare lo stato liquido dell'acqua. Il legame chimico è importante per gli organismi viventi e per il corretto funzionamento delle loro parti del corpo.
Punti chiave
- I legami ionici si formano tra elementi metallici e non metallici attraverso il trasferimento di elettroni, mentre i legami covalenti si formano tra non metalli attraverso la condivisione di elettroni.
- I legami metallici si verificano tra gli atomi di metallo, coinvolgendo un mare di elettroni delocalizzati.
- I composti ionici hanno alti punti di fusione e di ebollizione. I composti covalenti hanno punti di fusione e di ebollizione inferiori e i composti metallici hanno punti di fusione e di ebollizione variabili.
Legami ionici vs covalenti vs metallici
I legami ionici si formano tra ioni con cariche opposte. Questi ioni possono formarsi mediante il trasferimento di uno o più elettroni da un atomo all'altro. I legami covalenti si formano quando gli atomi condividono una o più coppie di elettroni. Questo tipo di legame si verifica tra due atomi non metallici. I legami metallici si formano tra gli atomi dei metalli. In un legame metallico, gli elettroni di valenza non sono localizzati su un particolare atomo, ma sono liberi di muoversi attraverso l’intero reticolo metallico.
Il legame ionico è il trasferimento di elettroni da un atomo metallico a un atomo non metallico, ad esempio, si consideri il cloruro di sodio; Il numero atomico del sodio è 11 e la configurazione elettronica è 2,8,1 Il sodio ha un elettrone in più nel suo guscio più esterno.
D'altra parte, il numero atomico del cloro è 17 e la configurazione elettronica è 2,8,7. Il cloro ha 7 elettroni nel suo guscio più esterno, quindi il cloro ha bisogno di un elettrone in più per completare il suo guscio esterno, quindi tutti gli atomi saranno stabili.
Poiché il sodio ha un elettrone in più quando il sodio reagisce con il cloro, il sodio dona quell'elettrone in più al cloro. In questo processo, il sodio diventa ioni caricati positivamente (Na+) e dopo aver accettato l'elettrone il cloro diventa ioni caricati negativamente (Cl-).
Questi due ioni di carica opposta sono tenuti da una forte forza di attrazione elettrostatica nota come legame ionico.
Un legame covalente si forma quando due o più atomi si uniscono tramite la condivisione reciproca di elettroni. Ad esempio, considerando la formazione del gas ossigeno (O2), prenderemo 2 atomi di ossigeno poiché sappiamo che il numero dell'elettrone nell'ossigeno è 8 e ci sono 6 elettroni di valenza nel guscio esterno.
Quando questi due gusci di valenza esterni che contengono 6 elettroni di ossigeno ottengono altri 2 elettroni, sarà stabile, poiché la sua regola dell'ottetto sarà soddisfatta.
Per stabilizzarsi, questi due atomi di ossigeno si combinano e condividono reciprocamente due atomi di ossigeno per formare ossigeno gassoso, questo è chiamato legame covalente.
Il legame metallico è l'attrazione elettrostatica tra gli ioni metallici disposti in una struttura a reticolo (schema ripetitivo regolare) e il libero fluttuare degli elettroni attorno a loro.
In una struttura metallica, ci sono solo ioni metallici, questi ioni metallici sono disposti fianco a fianco in uno schema ripetuto regolare, e gli elettroni fluttuanti agiscono come colla e mantengono la struttura in posizione.
Questa è un'attrazione molto forte, quindi il punto di fusione e il punto di ebollizione dei metalli è molto alto. Gli elettroni fluttuanti sono le ragioni per cui il metallo è un buon conduttore di elettricità.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Legame ionico | Legame covalente | Legame metallico |
|---|---|---|---|
| formazione | Metallo e non metallo | Due non metallici | Carica positivamente gli atomi e gli elettroni fluttuanti |
| Polarità | Alta | Basso | Non polare |
| Forma della molecola | Nessuna forma definita, struttura reticolare | Forma definita | Nessuna forma definita |
| Esempi | cloruro di sodio, acido solforico | Metano, acido idrocorico | Sodio, Magnesio |
| Punto di fusione | Punto di fusione elevato | Punto di fusione basso | Alto punto di fusione |
Cos'è il legame ionico?
Il legame ionico si verifica quando si verifica un guadagno e una perdita di elettroni tra un metallo e un non metallo, affinché avvenga un legame ionico dovrebbe esserci almeno un metallo.
Ad esempio, un atomo di magnesio ha perso due elettroni e ha formato ioni di magnesio che sono caricati positivamente e sono ioni metallici; d'altra parte, l'atomo di ossigeno guadagna due elettroni e diventa uno ione ossido caricato negativamente ed è un non metallo.
Questi due atomi si attraggono l'un l'altro poiché uno è positivo e l'altro è negativo e questa attrazione è chiamata legame ionico.
Cos'è il legame covalente?
Il legame covalente avviene solo nei non metalli, non può mai avvenire con i metalli, si verifica quando due o più di due non metalli condividono reciprocamente una coppia di elettroni.
Ad esempio, abbiamo due atomi di cloro ei gusci esterni di questi atomi di cloro si sovrappongono e condividono una coppia di elettroni per formare un elemento.
I due atomi sono uniti insieme formando un legame molto forte che li tiene insieme. Questo tipo di legame si chiama legame covalente.
Cos'è un legame metallico?
Il legame metallico si verifica tra i metalli, i metalli perdono elettroni per formare ioni positivi e gli elettroni sciolti diventano elettroni delocalizzati, il che significa che non sono più attaccati a nessuno ione e fluttuano in un mare di elettroni delocalizzati.
Poiché gli ioni sono positivi e gli elettroni delocalizzati sono negativi, ci sarà un'attrazione tra di loro. L'attrazione elettrostatica tra ioni positivi ed elettroni delocalizzati negativi è chiamata Legame Metallico.
Principali differenze tra legami ionici, covalenti e metallici
- Nel legame ionico un atomo fornisce elettroni all'altro, nel legame covalente due atomi si scambiano elettroni di valenza, mentre nel legame metallico il reticolo metallico comprende atomi che condividono diversi elettroni.
- Nel legame ionico l'energia di un legame è maggiore di quella di un legame metallico, lo stesso vale per il legame covalente, mentre nel legame metallico c'è meno energia di legame rispetto ad altri legami primari.
- Il legame ionico è un conduttore debole, mentre il legame covalente è un conduttore molto debole, mentre il legame metallico è un conduttore forte.
- Il legame ionico può essere allo stato solido, il legame covalente può essere allo stato solido, liquido e gassoso, mentre i legami metallici possono essere solo allo stato solido.
- Il legame ionico non ha un tratto malleabile come il legame covalente, mentre il legame metallico ha un tratto malleabile
- https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.171.701
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00150199208019535
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