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Uploaded byVittoria Patti
Molecole 3: i legami chimici
Il documento discute i vari stati della materia e la formazione di molecole attraverso legami chimici, tra cui legami covalenti, ionici e deboli. Viene evidenziato il ruolo delle molecole polari, come l'acqua, e la loro importanza per le caratteristiche chimiche dei viventi. Inoltre, si approfondiscono le differenze tra molecole polari e apolari, e il loro comportamento in presenza di legami deboli.
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Molecole 3: i legami chimici
- 1. MOLECOLE 3 - ilegami chimici Vittoria Patti
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- 4. STATO SOLIDO molecole ravvicinate, strutturaordinata, volume proprio, forma propria
- 6. STATO LIQUIDO molecole ravvicinate, strutturadisordinata, volume proprio, NO forma propria
- 8. STATO GASSOSO molecole moltolontane, struttura disordinata, NO volume proprio, NO forma propria
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- 11. Come si formano lemolecole
- 12. Gli atomi tendonoa legarsi spontaneamente fra di loro, formando delle molecole, se questo processo permette loro di raggiungere una condizione di maggiore stabilità energetica.
- 13. Questo è ilprocesso che porta alla formazione di un legame chimico.
- 14. LEGAMICHIMICI Legame covalente Legame covalente puro Legame covalentepolare Legame ionico Legame metallico Legami deboli Interazioni ione-dipolo Legame (ponte) idrogeno Interazioni di Van der Waals (fra dipoli permanenti) Forze di London (fra dipoli temporanei o indotti)
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- 20. Il legame ionico Cristallidi cloruro di sodio (sale da cucina, salgemma)
- 21. I legami covalenti Sonoformati dalla condivisione di una coppia di elettroni, di solito uno per ciascun atomo che partecipa al legame.
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- 23. I legami covalenti Lacoppia di elettroni che forma il legame non occupa più la zona che circonda i propri nuclei, ma una zona comune, che comprende ambedue i nuclei.
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- 26. I legami covalenti possonoanche essere: doppi (due coppie di elettroni condivisi) tripli (tre coppie di elettroni condivisi)
- 27. Due atomi diossigeno possono legarsi fra loro con un legame covalente doppio. Le molecole di O2 costituiscono 1/5 dell’aria che respiriamo (quello che ci permette di vivere!)
- 28. Due atomi diazoto possono legarsi fra loro con un legame covalente triplo. Non si tratta certo di una sostanza rara: le molecole di N2 costituiscono i 4/5 dell’aria che respiriamo!
- 29. L’esistenza dei doppilegami covalenti è molto importante per le molecole organiche, cioè quelle molecole che hanno come base una catena di atomi di carbonio, e che formano tutti gli esseri viventi.
- 30. Molecole essenziali, come lavitamina A, che permette il meccanismo della visione…
- 31. … o laclorofilla, senza la quale la Terra non sarebbe abitabile… …devono le loro caratteristiche proprio alla presenza di molti doppi legami covalenti nella loro struttura.
- 32. Il legame covalentepuro si forma fra 2 atomi uguali, che appartengono cioè allo stesso elemento:
- 33. Il legame covalentepuro I due elettroni condivisi formano una nube elettronica che avvolge ambedue i nuclei, distribuendosi simmetricamente rispetto a essi.
- 34. Il legame covalentepolare Si forma fra 2 atomi di 2 diversi elementi, uno dei quali ha un’affinità per gli elettroni maggiore rispetto all’altro.
- 35. Il legame covalentepolare L’affinità per gli elettroni, o elettronegatività, è la tendenza che un elemento ha di attirare su di sé la nube elettronica.
- 37. Il legame covalentepolare Quando due atomi di elementi diversi si legano con un legame covalente, la nube elettronica (formata dagli elettroni di legame) si sposta più dalla parte dell’atomo a maggiore elettronegatività, e risulta così una disposizione asimmetrica degli elettroni.
- 38. Il legame covalentepolare Il legame risulta così polarizzato: c’è una concentrazione di cariche negative da una parte, e una conseguente “esposizione” delle cariche positive (nel nucleo) dalla parte opposta.
- 39. Il simbolo δindica la presenza di questa carica parziale, positiva su un lato e negativa sull’altro. Atomo più elettronegativo δ+ δ-
- 40. Molecole polari La presenzadi legami covalenti polari in una molecola può determinare che essa abbia un “polo positivo” e un “polo negativo”: infatti, sebbene al suo interno le cariche siano bilanciate, con un ugual numero di cariche positive e negative...
- 41. Molecole polari ... laloro distribuzione è asimmetrica: c’è un addensamento di cariche positive da una parte e negative dalla parte opposta. Molecole così fatte sono dette molecole polari o dipoli, e l’acqua è il più tipico esempio di molecola polare.
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- 43. Il fatto chela molecola dell’acqua sia polare è la causa di tutte le sue speciali caratteristiche.
- 44. Molecole apolari In altremolecole, invece, i legami presenti fra gli atomi non sono polari o lo sono molto debolmente.
- 45. Molecole apolari All’interno diqueste molecole le cariche elettriche di segno opposto, oltre che numericamente bilanciate, sono anche distribuite uniformemente lungo la molecola, cioè «sparpagliate» in modo che non si creino addensamenti e quindi poli.
- 46. Molecole apolari Queste molecoleprive di polarità sono dette apolari. Il più tipico esempio di molecole apolari sono i lipidi, ad esempio gli olii e i grassi..
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- 49. I legami deboli Sonointerazioni di natura elettrostatica ad energia minore rispetto ai legami ionico o covalente.
- 50. I legami deboli Siformano fra molecole diverse,
- 51. I legami deboli Siformano fra molecole diverse, oppure fra parti diverse di una stessa molecola molto grande.
- 52. Dipoli indotti Le molecoleapolari sono “tenute insieme” da legami molto deboli, che si creano nell’istante in cui in una certa parte della molecola si crea una momentanea separazione di carica…
- 53. Dipoli indotti … chea sua volta ne induce una nella molecola adiacente: una specie di «contagio» di cariche parziali momentanee.
- 54. Dipoli indotti Questi legamisi chiamano interazioni fra dipoli indotti o forze di London Sono legami efficaci solo se le molecole sono grandi, perché ciascuno di essi è debolissimo, ma se ce ne sono tanti, «l’unione fa la forza»... ed essi riescono a far “aderire” le molecole fra loro.
- 55. Inoltre le molecoledevono avere forma adatta a permettere la formazione di questi legami.
- 56. Molecole rettilinee formanopiù legami rispetto a molecole con pieghe, o globulari, o ramificate.
- 57. Questo è ilmotivo per cui i grassi saturi a temperatura ambiente sono solidi, mentre i grassi insaturi sono liquidi (olio): i doppi legami “piegano” le molecole, e quindi si possono formare meno legami.
- 58. La stearina nonha doppi legami C=C: le catene di acidi grassi sono parallele, quindi possono formare molti legami deboli; di conseguenza il punto di fusione è relativamente alto (55°C): la stearina (presente nella cera delle candele, per esempio) infatti è solida a temperatura ambiente!
- 59. In questo trigliceridedell’olio di lino, invece, ci sono doppi legami C=C che piegano le catene di acidi grassi, che quindi possono formare meno legami deboli fra loro: il punto di fusione è intorno ai meno 13°C! (l’olio di lino è liquido a temperatura ambiente!)
- 60. I legami deboli Oltrealle interazioni di Van der Waals, dei legami deboli fanno parte anche:
- 61. I legami deboli Oltrealle interazioni di Van der Waals, dei legami deboli fanno parte anche: • le interazioni ione-dipolo,
- 62. I legami deboli Oltrealle interazioni di Van der Waals, dei legami deboli fanno parte anche: • le interazioni ione-dipolo, • le interazioni dipolo-dipolo,
- 63. I legami deboli Oltrealle interazioni di Van der Waals, dei legami deboli fanno parte anche: • le interazioni ione-dipolo, • le interazioni dipolo-dipolo, e • i legami (ponti) idrogeno.
- 64. Il legame idrogeno Èun caso particolare di interazione dipolo-dipolo, ed è molto importante per la chimica dei viventi.
- 65. Il legame idrogeno Èun caso particolare di interazione dipolo-dipolo, ed è molto importante per la chimica dei viventi. Si forma quando un atomo di idrogeno, legato a uno di ossigeno, si trova allineato fra questo e un altro atomo elettronegativo (di solito un altro atomo di ossigeno, o di azoto).
- 66. Il legame idrogeno L’interazioneelettrostatica che si forma è piuttosto intensa, e l’atomo di idrogeno in pratica fa da “ponte” fra i due atomi elettronegativi.
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- 68. Il fatto chela molecola dell’acqua sia polare è la causa di tutte le sue speciali caratteristiche. L’acqua è il più importante esempio di molecola polare!
- 69. L’acqua …il fattoche abbia una piccola molecola marcatamente polare ha una serie di importantissime conseguenze: • legami idrogeno fra le molecole • elevata capacità termica • elevata tensione superficiale • è un ottimo solvente ... ed altre ancora, decisive per lo sviluppo di qualsiasi forma vivente.
- 70. La molecola d’acqua èformata dal legame di una molecola di ossigeno (O) con due atomi di idrogeno (H). La sua formula chimica è quindi H2O
- 71. La molecola d’acqua Quisotto, lo schema della struttura di una molecola d’acqua. I colori evidenziano la polarità: area fucsia= addensamento di cariche negative area verde = addensamento di cariche positive
- 73. I materiali idrofili (adesempio, i polisaccaridi come la cellulosa) si legano all’acqua proprio perché sono costituiti da molecole polari.
- 74. Le sostanze idrofobesono apolari: non offrono “appiglio” alle cariche elettrostatiche delle molecole d’acqua, che quindi restano legate fra loro.
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