Tag: legame ionico

THE IONIC BOND

An ionic bond is an electrostatic interaction between a positively charged ion (cation) and a negatively charged ion (anion).

This bond occurs when the difference in electronegativity between the species is greater than 1.9.

The less electronegative species donates one or more electrons to the more electronegative species. The species that donates the electrons becomes a cation, while the species that receives the electrons becomes an anion..

IONIC BONDING IN SODIUM CHLORIDE NaCl

A common example of an ionic bond can be found in sodium chloride, the salt we use in our daily cooking.

The significant difference in electronegativity allows sodium (Na) to donate an electron to chlorine (Cl). This electron transfer is further favored by the electronic configurations of the two elements involved in the bond.

By donating one electron, the sodium atom becomes a Na⁺ ion and acquires the electronic configuration of neon, the noble gas that precedes it in the periodic table.

Na = 1s22s22p63s1 → Na+ = 1s22s22p6

By gaining one electron, the chlorine atom becomes a Cl⁻ ion and acquires the electronic configuration of argon, the noble gas that follows it in the periodic table.

Cl = 1s22s22p63s23p5 → Cl– = 1s22s22p63s23p6

The full octet in the electronic configurations of noble gases gives these elements a high degree of stability.

These ions arrange themselves into specific structures called crystal lattices, in order to maximize the attractive forces between oppositely charged ions and minimize the repulsive forces between like-charged ions.

IONIC BONDING IN CALCIUM CHLORIDE CaCl2

Another example of an ionic bond is found in calcium chloride, which is used in solutions such as antifreeze.

The significant difference in electronegativity allows calcium (Ca) to donate two electrons, one to each of two chlorine (Cl) atoms. This results in the formation of one Ca²⁺ ion for every two Cl⁻ ions formed.

This electron transfer is further favored by the electronic configurations of the two elements involved in the bond.

By donating two valence electrons, the calcium atom becomes a Ca²⁺ ion, acquiring the electronic configuration of the noble gas that precedes it..

Ca = 1s22s22p63s23p64s2 → Ca2+= 1s22s22p63s23p6

By gaining one electron, each chlorine atom becomes a Cl⁻ ion, acquiring the electronic configuration of the noble gas that follows it (Ar).

Cl = 1s22s22p63s23p5 → Cl– = 1s22s22p63s23p6

The full octet in the electronic configurations of noble gases gives these elements a high degree of stability.

These ions arrange themselves into specific structures called crystal lattices, in order to maximize the attractive forces between oppositely charged ions and minimize the repulsive forces between like-charged ions.

KEY CONCEPTS:

  • An ionic bond involves the transfer of one or more electrons between different chemical species.
  • The less electronegative species donate one or more electrons to the more electronegative species.
  • An ionic bond is formed when the electronegativity difference is greater than 1.9.
  • The oppositely charged ions arrange themselves in crystal lattices.

LEGAME IONICO

Il legame ionico è un’interazione elettrostatica tra uno ione positivo (catione) e uno ione negativo (anione).

Tale legame avviene quando la differenza di elettronegatività tra le due specie coinvolte è superiore a 1,9.

La specie meno elettronegativa cede uno o più elettroni alla specie chimica più elettronegativa. Questo trasferimento di elettroni va da una specie con una bassa energia di ionizzazione a una specie con una elevata affinità elettronica.

IL LEGAME DEL CLORURO DI SODIO NaCl

Un esempio di legame ionico è quella che si trova nel cloruro di sodio, impiegato comunemente come sale da cucina.

La differenza di elettronegatività tra queste due specie fa sì che il sodio (Na) ceda un elettrone al cloro (Cl). Questo trasferimento elettronico è favorito dalla configurazione elettronica delle due specie coinvolte nel legame.

Il sodio, cedendo il suo unico elettrone di valenza, diventa uno ione Na+ e assume la configurazione elettronica del gas nobile che lo precede (Ne).

Na = 1s22s22p63s1 → Na+ = 1s22s22p6

Il cloro, acquistando un elettrone dal sodio, diventa uno ione Cl– e assume la configurazione elettronica del gas nobile che lo segue (Ar).

Cl = 1s22s22p63s23p5 → Cl– = 1s22s22p63s23p6

Le configurazioni elettroniche dei gas nobili con l’ottetto completo, conferiscono alle specie chimiche un’elevata stabilità.

Questi ioni si dispongono in specifiche strutture chiamate reticoli cristallini in modo da massimizzare le forze attrattive tra ioni aventi carica opposta e minimizzare le forze repulsive tra ioni aventi la stessa carica.

IL LEGAME DEL CLORURO DI CALCIO CaCl2

Un altro esempio di legame ionico è quella che si trova nel cloruro di calcio, impiegato in soluzione come liquido non congelante.

La differenza di elettronegatività tra queste due specie fa sì che un singolo atomo di calcio (Ca) ceda due elettroni a due atomi di cloro (Cl). Per ogni ione Ca2+ si formano due ioni Cl–.

Questo trasferimento elettronico è favorito dalla configurazione elettronica delle due specie coinvolte nel legame.

Il calcio, cedendo i due elettroni di valenza, diventa uno ione Ca2+ e assume la configurazione elettronica del gas nobile che lo precede (Ar).

Ca = 1s22s22p63s23p64s2 → Ca2+= 1s22s22p63s23p6

Ciascun cloro, acquistando un elettrone dal calcio, diventa uno ione Cl– e assume la configurazione elettronica del gas nobile che lo segue (Ar).

Cl = 1s22s22p63s23p5 → Cl– = 1s22s22p63s23p6

Le configurazioni elettroniche dei gas nobili con l’ottetto completo, conferiscono alle specie chimiche un’elevata stabilità.

Questi ioni si dispongono in specifiche strutture chiamate reticoli cristallini in modo da massimizzare le forze attrattive tra ioni aventi carica opposta e minimizzare le forze repulsive tra ioni aventi la stessa carica.

CONCETTI CHIAVE:

  • Il legame ionico prevede un trasferimento di uno o più elettroni tra due specie chimiche.
  • La specie chimica meno elettronegativa cede uno o più elettroni alla specie più elettronegativa.
  • Il legame ionico si forma quando la differenza di elettronegatività è superiore a 1,9.
  • Gli ioni di carica opposta si dispongono in strutture chiamate reticoli cristallini.

ELETTRONEGATIVITÁ

L’elettronegatività è la tendenza di una specie chimica ad attrarre verso di sé la nuvola elettronica in un legame chimico.

La scala di elettronegatività più utilizzata è quella proposta da Linus Pauling nel 1932, secondo cui, fatta qualche eccezione, questa aumenta dal basso all’alto in un gruppo, e da sinistra a destra in un periodo (Figura 1).

Da questo andamento devono essere esclusi i gas nobili (elementi del gruppo Gruppo VIIIA).

Figura 1 – Andamento dell’elettronegatività nella tavola periodica

ELETTRONEGATIVITÁ E LEGAMI CHIMICI

La differenza di elettronegatività può essere impiegata per determinare la tipologia di legami chimici che si instaura tra due specie chimiche:

  1. Quando due non metalli, aventi differenza di elettronegatività compresa tra 0 e 0,4 si legano tra loro, formano un legame covalente omopolare o apolare.
  2. Quando due non metalli, aventi differenza di elettronegatività compresa tra 0,4 e 1,9 si legano tra loro, formano un legame covalente eteropolare o polare.
  3. Quando due specie chimiche, aventi differenza di elettronegatività maggiore di 1,9 si legano tra loro, formano un legame ionico.

CONCETTI CHIAVE:

  • L’elettronegatività esprime la tendenza di una specie chimica ad attrarre verso di sé la nuvola elettronica in un legame chimico.
  • Fatta eccezione per i gas nobili, l’elettronegatività aumenta dal basso all’alto in un gruppo, e da sinistra a destra in un periodo.
  • La differenza di elettronegatività può essere utilizzata per prevedere il tipo di legame tra due specie chimiche.

ESERCIZIO SVOLTO:

Ordinare i seguenti elementi per elettronegatività crescente, tenendo conto solo della loro posizione nella tavola periodica:

S, F, As, Sn, Ba

Ordinare gli elementi per elettronegatività crescente, significa partire dall’elemento con minore elettronegatività e via via arrivare a quello avente maggiore elettronegatività.

Nella tavola periodica, l’elettronegatività cresce dal basso all’alto in un gruppo, e da sinistra a destra in un periodo.

Pertanto l’ordine risulta essere il seguente:

Ba < Sn < As < S < F