Il legame chimico - sito del PROF Sidoli andrea

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(2) Interazioni di Van der Waals Immaginiamo ora di avere a che fare con un molecola di idrogeno (H2). In questa molecola dato che i due atomi sono uniti da un legame coovalente puro, non si sviluppa per tanto nessun dipolo. Le varie molecole di idrogeno non dovrebbero dare nessun tipo di interazioni intermolecolari e quindi l'idrogeno dovrebbe rimanere gassoso anche a temperature bassissime al limite dello zero assoluto. Nella realtà anche se effettivamente l'idrogeno tende a rimanere allo stato gassoso esso diventa liquido a temperature che pur essendo molto basse, sono in realtà lontane dallo zero assoluto. Tra le molecole di idrogeno, così come in tutte le molecole prive di dipoli (apolari) si devono manifestare delle interazioni diverse da quelle che abbiamo già visto. Questo tipo di interazioni sono denominate interazioni di Van der Waals. Abbiamo definito l'orbitale come la regione dello spazio in cui è massima la probabilità di trovare gli elettroni. Quando si forma un orbitale di legame gli elettroni comuni ai due atomi si localizzeranno in questa area e passeranno la maggior parte del tempo nelle vicinanze del nucleo più elettronegativo. Se i due atomi interessati hanno la stessa elettronegatività gli elettroni non avranno una maggiore tendenza a stare vicino ad un nucleo rispetto all'altro, ma ciò non significa che saranno fermi fossilizzati in una posizione. Nel loro muoversi potrà succedere che in un certo momento i due elettroni coinvolti in un legame coovalente omopolare si trovino casualmente nelle vicinanze di un nucleo, in quel momento si creerà un dipolo momentaneo. La parziale polarizzazione in un certo momento di una molecola potrà indurre la polarizzazione di una molecola adiacente e con un meccanismo a catena potranno svilupparsi moltissime interazioni di bassa intensità tra molte molecole. Queste interazioni spiegano come molecole polari possano trovarsi allo stato solido o liquido. 8
La rappresentazione grafica delle molecole Quando scriviamo una molecola sulla base della sua composizione atomica, ad esempio NH3, H2SO4, etc, non abbiamo nessuna informazione sul tipo di legami che in essa sono presenti. Un aiuto per comprendere la struttura di una molecola ci viene dalle formule o rappresentazioni di Lewis. Nelle formule di Lewis un atomo viene indicato con un numero di puntini pari agli elettroni di valenza (dell'ultimo livello energetico). La disposizione di questi "puntini" segue la seguente regola, fino a 4 elettroni si mette un puntino su ogni lato del simbolo chimico dell'elemento, gli eventuali elettroni successivi si appaiano ai puntini già collocati (vedi riquadro NH3 relativo al legame dativo). Esempio di rappresentazioni di Lewis di alcuni elementi: Per costruire la formula di Lewis di un molecola non complesse basta seguire delle semplici regole: 1. esaurire sempre per primi i legami coovalenti 2. quando abbiamo delle molecole costituite da due elementi di cui uno è l'ossigeno (ossidi) se l'elemento diverso dell'ossigeno e presente con più atomi questi sono intervallati con atomi di ossigeno. 9
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