MODULO 3 - IL LEGAME CHIMICO
UNITA' DIDATTICA 1 - LEGAMI CHIMICI TRA GLI ATOMI

IL LEGAME IONICO

Il legame ionico si instaura solamente tra elementi che presentano un'elevata differenza di elettronegatività. Possiamo indicare questo valore approssimativamente intorno a 1,8. Consideriamo per esempio le seguenti coppie di elementi

H e Br

Na e Cl

Andando a consultare i valori di elettronegatività presenti nella tavola periodica vediamo che l'idrogeno possiede un' elettronegatività di 2,1 e il bromo di 2,8. In questo caso la differenza 2,8 - 2,1 = 0,7 non è sufficiente per la formazione di un legame ionico.
Nel secondo caso troviamo i seguenti valori: sodio 0,9 e cloro 3. Ora la differenza è 2,1 quindi sufficiente alla formazione di un legame ionico. Come indica la parola stessa, nel caso del legame ionico si formano degl
i ioni e la formazione di questi ultimi è governata dalla regola dell'ottetto. Gli elementi chimici cioè formano ioni in modo tale da assumere una configurazione elettronica tipo gas nobile.
Continuiamo con il nostro esempio utilizzando le formule di Lewis. Il sodio (gruppo I) ha un solo elettrone di valenza mentre il cloro (gruppo VII) ne ha sette. In questo caso la soluzione è molto semplice: il sodio trasferirà il suo unico elettrone al cloro ed entrambi gli elementi acquisteranno una configurazione stabile a ottetto. Il cloro avrà cioè otto elettroni nel livello più esterno come si può osservare in figura e il sodio avrà adesso l'ottetto nel secondo livello come indicato qui di seguito

In questo passaggio il sodio si trasforma nello ione Na + e si comporta da metallo, mentre il cloro si trasforma nello ione Cl-e ha un comportamento tipicamente non metallico.
Il trasferimento di elettroni e la conseguente formazioni di ioni avviene unicamente se un elemento ha elevata tendenza ad attrarre elettroni e l'altro ha elevata tendenza a cederli; ecco spiegata la necessità dell'elevata differenza di elettronegatività di cui si diceva all'inizio.
A questo punto gli ioni
Na + e Cl-, essendo di carica opposta si attireranno e formeranno cristalli coi quali spesso abbiamo a che fare in quanto costituiscono il comune sale da cucina. Il nome corretto di questo composto è cloruro di sodio.

 Il legame ionico consiste proprio nell'attrazione elettrostatica tra ioni di segno opposto

Gli ioni che costituiscono i cristalli di cloruro di sodio sono disposti nello spazio nel modo seguente:

Come potete vedere ogni catione è circondato da anioni ed ogni anione è circondato da cationi (in questo modo le repulsioni tra ioni dello stesso segno vengono minimizzate) e cationi e anioni sono in ugual numero perchè il composto nel suo complesso deve essere elettricamente neutro. La disposizione nello spazio degli ioni determina anche la forma esterna, cubica, di questi cristalli. In questo come in tutti gli altri composti ionici non esistono molecole in quanto non esistono delle unità NaCl distinte dalle altre, la formula NaCl mi indica invece che nel cristallo c'è un rapporto tra gli ioni di 1:1 cioè che per ogni ione Na+esiste uno ione Cl-.
Possiamo ricordare che tutti i composti ionici hanno in comune le seguenti caratteristiche:

  • sono tutti composti
  • si presentano allo stato solido   
  • sono duri ma fragili 
  • non conducono la corrente allo stato solido ma la conducono allo stato liquido
  • le loro soluzioni acquose conducono la corrente elettrica