LEGATURI CHIMICE

LEGATURI CHIMICE

Termenul de legatura chimica defineste forta care mentine atomi elementelor sub forma combinatiilor chimice : Cl ; Na ; NaCl

- legaturile chimice se clasifica astfel : - intramoleculare : - coordinativa , metalica

- ionica , covalenta

- intermoleculara : - hidrogen , van der waals

I. Legatura ionica

- este legatura care se stabileste intre ioni de sens contrar (cation si anion ) ca urmare aatractiei care apare intre aceestia

- Kossel a confirmat ca formarea cationului respective a anionului este consecinta tendintei elementelor respective de asi forma configurati complete pe ultimul strat

Ex Formarea Na Cl

Na Z = 11 1s2s2p3s - 1eˉ → 1s22p Na - 1eˉ → Na

11p 11p

11eˉ 1oeˉ

Cl Z = 17 1s2s2p 3s3p + 1e 1s2s2p 3s3p Cl +1eˉ → Cl

17p 17p

17eˉ 18eˉ

Na + Clˉ → NaCl

- combinatiile chimice formate au proprietati fizzice si chimice nediferite de cele ale atomilor din care provin

Ex Formarea Mg O

Mg Z = 12 1s2s2p 3s - 2eˉ → 1s2s2p Mg - 2eˉ → Mg

12p 12p

12eˉ 10eˉ

O Z = 8 1s2s2p + 2eˉ → 1s2s2p O + 2eˉ→ Oˉ

8p 8p

8eˉ 10eˉ

Mg + Oˉ → MgO

Ex Formarea Al O

Al + O → 2 Al + 3Oˉ → Al O

Al + O AlO → Al O

- legatura ionica se stabileste intre elementele chimice ce au character electrochimic diferit ( metal , nemetal )

- odata formati cationii si anionii incep sa se manifeste o proba de atractie columbioana ( + , - ) determina aproprierea lor

- distanta maxima la care se poate apropia cationul si anionul este conditionata de energia sistemului

Ep - energie potentiala

d - distanta dintre c si a

- datorita fortei de atractiei c si a incep sa se apropie ceea ce determina o scadere a energiei sistemului

- dupa atingerea unui punct de linii energia sitemului incepe sa creasca datorita faptului ca fortele de respingere care se manifesta intre electronii straturilor inferioare ale cationului si ale anionului sunt mult mai puternice decat forta de atractie

- raza ionica reprezinta distanta dintre cation si anion la care structura combinatiei chimice este stabila

- combinatiile chimice in care atomii sunt legati prin legaturi chimice poarta numele de combinatii ionice

- ele reprezina o serie de proprietati caracteristice :

1. Starea de agregare :

- combinatiile chimice sunt substante solide datorita fortei de atractie intre cation si anion foarte puternice care apropie foarte mult ioni componenti

2. Conductibilitatea electronica si termica

- Ca CO Ca CO

- in stare solida substantele chimice nu conduc curentul electric si nici caldura deoarece ioni componentii sunt mentinuti in pozitii fixe prin legatura ionica

- odata distrusa aceasta forta de atractie prin topire sau dizolvarea substantei respective ioni devin liberi si pot transporta current electric si caldura

3. Solubilitate

- substantele ionice avand caracter polar se dizolva in solventi cu caracteri polari : H Oˉ

- temperature de topire datorita faptului ca legatura ionica este atat de puternica distrugerea ei necesita un aport energetic foarte ridicat care rezulta ca sunt substante ionice care au temperature de topire foarte mare

- taria legaturi ionice depinde : a) diferenta de electronegativitate dintre ioni

componenti : Na F NaCl NaBr

TC 992C 801C 740C

b) valoare sarcinii electrice a cationului :

NaF MgF AlF

Na Mg Al

992C 1266C 1990C

c) comportarea la lovire - substantele ionice sunt

casante sub actiunea unei forte exterioare

- aceste compartimente

se datoreaza alunecari planelor ionice sub actiunea

fortei in asa fel incat ioni de acelasi sens ajung uni

sub alti si se resping.

II. Legatura covalenta

- se formeaza prin punerea in comun de electroni de catre elemente cu electronegativitate apropiata sau negative

- aceasta legatura se formeaza intre nemetale

- legatura covalenta este considerate o legatura adevarata comparative cu legatura ionica deoarece se formeaza printr-o interactiune directa intre elemente si nu in urma manifestarii de atractie .

Caracteristici ale legaturilor covalente

- atomi implicate in formarea legaturi ocupa poziti spatiale fixe si singurele miscari pe care le pot efectua fiind cele de rotatie in jurul propriei axe si de vibratie

- datorita acestor pozitii fixe ale atomilor substantele poseda o geometrie spatiala si un anumit unghi de valente

- geometria spatiala implica de asemenea o anumita lungime a legaturii respective o anumita energie a acesteia : C = C 615,46 KJ/mol

C - C 347 KJ/mol

C - H 414 KJ/mol

C = O 695 KJ/mol

- pe parcursul timpului au existat mai multe incercari de a explica formarea legaturilor covalente .

1. Teoria electronica a lui Lewis

- pleaca de la ipoteza ca participarea atomilor la formarea legaturilor covalente este data de tendinta acestora de a-si forma pe ultimul strat configuratia stabil de optet (8eˉ)

- in acest scop fiecare atom poate sa puna in comun 1,2 sau maxim 3 electroni ceea ce face ca in compusul rezultat sa existe o pereche , 2 perechi sau maxim 3 perechi de electroni pusi in comun

- conform aceste teorii legatura covalenta se imparte in 2 categori :

- legatura covalenta nepolara dar se formeaza intre atomi identici : H , O , C-C

- legatura covalenta polara care se formeaza intre atomi diferiti : H-Cl , H-C,

C-O , H-O

Ex 1. : Formarea moleculei de H

H Z = 1 1s H + H → H : H → H

Ex 2. : Formarea moleculei de O

O Z=8 1s2s2p O + O → O : : O → O

Ex 3. : Formarea moleculei de N

N Z=7 1s2s2p N + N → N N → N

- teoria propusa de Lowis a adus ca element de noutate urmatoarele :

- a facut clasificarea legaturilor covalente

- a demonstrate ca se pot pune in comun mai multe perechii de electroni ceea ce explica teoria diferitelor tipuri de legaturi

- in acelasi timp teoria electronica a Lowis prezinta o serie de neconcordanta care pleaca de la ipoteza care sta la baza aceste teori.

1s 2 - ipoteza formari octetului pe ultimul strat este strict valabila

2s2p 8 pentru elementele care au in curs de completare straturile

3s3p 8 2 si 3 ( elementele din perioada a-II-a si a-III-a nemetale)

4s3d 4p 18 - pntru celelalte elemente configuratia complecat a ultimului strat

5s4d 5p 18 inseamna 2eˉ H , 18eˉ ( nemetalele din perioadele a-IV-a si

6s4f 5d 6p 32 a-V-a , respective 32eˉ perioadele a-VI-a si a-VII-a)

7s5f 6d 6p 32

-un model mai bun care incearca sa explice formarea legaturilor covalente este cel al teoriei mecanici cuantice