I legami chimici

I legami chimici sono forze di tipo elettrostatico che servono per tenere insieme atomi o molecole. Tale aggregazione è spontanea, in quanto gli atomi tendono a legarsi fra loro ogni qualvolta questo processo permette loro di ottenere una condizione di minore energia e quindi maggiore stabilità. I legami tra specie chimiche non sono, però, tutti uguali: a differenziarli non concorre solo la lunghezza o il numero, ma anche il tipo di interazione esistente. La formazione di un legame può essere un processo esotermico (con liberazione di energia), o endotermico (con assorbimento di energia); l'energia coinvolta in entrambi i casi si chiama energia di legame. Un legame non coinvolge tutti gli elettroni dell'atomo, bensì solo quelli di valenza, che si trovano sull'ultimo livello energetico. I legami possono essere intramolecolari (all'interno della stessa molecola), oppure intermolecolari (tra molecole diverse).

Il legame ionico si instaura, come suggerisce il nome, tra ioni. L'interazione elettrostatica tra cariche di segno opposto permette l'aggregazione di atomi non in molecole isolabili, ma in un reticolo cristallino in cui ciascuno risente dell'attrazione degli altri, con formazione di un legame tra i più forti in natura. Per il legame metallico il discorso è diverso: si tratta, infatti, di un vero e proprio raggruppamento di ioni positivi tenuti insieme da una nube elettronica costituita da elettroni delocalizzati su tutto il metallo. Tale delocalizzazione garantisce le proprietà dei metalli: duttilità (potenzialità a essere ridotti in fili), malleabilità (potenzialità a essere ridotti in lamine) e conducibilità elettrica e termica.

Il legame intramolecolare, detto anche legame covalente, si basa sulla condivisione, da parte di ciascun atomo coinvolto, affinché venga raggiunta la configurazione elettronica esterna del gas nobile più vicino. Il legame covalente si dice puro se si realizza tra atomi dello stesso elemento. Esso può essere anche polare, a causa della diversa elettronegatività tra gli atomi, e risulterà infatti polarizzato: ci sarà una parziale carica negativa sull'atomo più elettronegativo e una parziale carica positiva su quello meno elettronegativo. Sia il legame covalente puro che quello polare sono ottenuti mediante l'accoppiamento di elettroni spaiati provenienti ciascuno da un atomo diverso. Se invece gli elettroni condivisi provengono da un unico atomo il legame si dice covalente dativo.

I legame intermolecolare è un'attrazione elettrostatica che si stabilisce tra molecole a breve distanza. Ci sono diversi tipi di legami intermolecolari: attrazioni dipolo-dipolo (tra molecole polari), attrazioni dipolo-dipolo indotto (tra molecole polari ed apolari), attrazioni dipolo istantaneo-dipolo indotto (tra molecole apolari). Il legame ad idrogeno è il più forte tra quelli intermolecolari e presuppone la presenza di idrogeno, in quanto consiste nella compartecipazione di esso tra due altri atomi aventi diversa elettronegatività. Esso è presente, ad esempio, tra le basi azotate del DNA ed è perciò molto importante.

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