22 / 34
72 Capitolo 3
Legami chimici
La regola dell’ottetto ci dà quindi un buon criterio per capire perché
gli elementi dei Gruppi 1A-7A formano ioni, ma non è perfetta per due
motivi:
1
. Ioni degli elementi dei periodi 1A e 2A con cariche superiori a +2 sono in-
stabili. Il boro, per esempio, ha tre elettroni di valenza. Se perdesse que-
sti tre elettroni, diventerebbe B
3+
con un guscio esterno completo come
quello dell’elio. Sembra, tuttavia, che questa carica sia troppo grande per
uno ione di un elemento del secondo periodo e, di conseguenza, esso non
si trova in composti ionici stabili. Con lo stesso ragionamento, il carbonio
non perde i suoi quattro elettroni di valenza per diventare C
4+
, né guada-
gna quattro elettroni di valenza per diventare C
4–
. Entrambi questi cam-
biamenti genererebbero una carica troppo grande per un elemento del
secondo periodo.
2
. La regola dell’ottetto non è applicabile agli elementi dei Gruppi 1B-7B
(gli elementi di transizione), molti dei quali formano ioni con due o più
cariche positive. Il rame, per esempio, può perdere un elettrone di valen-
za per formare Cu
+
, oppure, in alternativa, può perdere due elettroni di
valenza per formare Cu
2+
.
È importante capire che ci sono differenze enormi tra le proprietà di un ato-
mo e quelle dei suoi ioni. Gli atomi e i loro ioni sono specie chimiche completa-
mente diverse e hanno proprietà $siche e chimiche completamente differen-
ti. Consideriamo, per esempio, il sodio e il cloro. Gli atomi di sodio formano un
metallo morbido e reagiscono violentemente con l’acqua. Gli atomi di cloro so-
no molto instabili e anche più reattivi degli atomi di sodio. Sia il sodio sia il
cloro sono tossici. NaCl, il sale da cucina, è costituito da ioni sodio e ioni clo-
ruro. Questi due ioni sono piuttosto stabili e non reattivi. Né gli ioni sodio, né
gli ioni cloruro reagiscono con l’acqua.
Poiché gli atomi e i loro ioni sono specie chimiche diverse, dobbiamo stare
attenti a distinguere l’uno dall’altro. Si consideri il farmaco comunemente no-
to come “litio”, che è usato per curare il disturbo bipolare (conosciuto anche
(b) Le con$gurazioni elettroniche condensate allo stato fondamentale per Cl
e Cl
–
sono:
Cl (17 elettroni): 1
s
2
2
s
2
2
p
6
3
s
2
3
p
5
Cl
–
(18 elettroni): 1
s
2
2
s
2
2
p
6
3
s
2
3
p
6
Un atomo di cloro ha sette elettroni nel suo guscio di valenza (3
s
2
3
p
5
).
Il guadagno di un elettrone cambia l’atomo di Cl in uno ione cloro,
Cl
–
, che ha otto elettroni nel suo guscio di valenza (3
s
2
3
p
6
) e la stessa
con$gurazione elettronica dell’Ar, il gas nobile più vicino ad esso per
numero atomico. Si può scrivere questa modi$ca chimica utilizzando
la struttura di Lewis:
Cl
Cl
2
e
2
Atomo
di cloro
Ione
cloruro
Un
elettrone
Problema 3.1
Come le seguenti modifiche chimiche obbediscono alla regola dell’ottetto:
(a) Un atomo di magnesio forma uno ione magnesio, Mg
2+
.
(b) Un atomo di zolfo forma uno ione solfuro, S
2–
.
(
a
) Cloruro di sodio
(
b
) Sodio
(
a
) Il composto chimico cloruro di
sodio (sale da cucina) è composto
dagli elementi sodio (
b
) e cloro (
c
)
in combinazione chimica. Il sale è
molto diverso dagli elementi che lo
costituiscono.
Charles D. Winters
(
c
) Cloro
Charles D. Winters
Charles D. Winters