Legaturi chimice (ionica, covalenta, coordinativa, legatura de hidrogen)

Pe scurt

Legăturile chimice sunt forțele de atracție care țin atomii împreună în molecule sau cristale, clasificându-se în funcție de modul în care electronii sunt distribuiți. Principalele tipuri sunt legătura ionică (transfer de electroni), legătura covalentă (partajare de electroni), legătura coordinativă (donare de pereche de electroni) și legătura de hidrogen (interacțiune intermoleculară puternică). Înțelegerea acestor legături este esențială pentru explicarea proprietăților compușilor, a reacțiilor chimice și a fenomenelor biologice.

Legătura ionică

Legătura ionică se formează prin transferul total de electroni de la un metal la un nemetal, rezultând ioni cu sarcini opuse care se atrag electrostatic.

• Exemplu: Formarea clorurii de sodiu (NaCl)

- Sodiul (Na, Z=11, config. 2-8-1) cedează un electron devenind Na⁺

- Clorul (Cl, Z=17, config. 2-8-7) acceptă electronul devenind Cl⁻

- Atracția electrostatică dintre ionii de semn opus duce la formarea rețelei cristaline ionice

• Proprietăți: solid casant, punct de topire ridicat (~800°C pentru NaCl), solubil în solvenți polari (apă), conduce curentul electric în topitură sau soluție

Legătura covalentă

Legătura covalentă implică partajarea de electroni între atomi nemetalici. Poate fi simplă (o pereche de electroni), dublă (două perechi) sau triplă (trei perechi).

• Clasificare după electronegativitate:

- Nepolară: aceeași electronegativitate (ex: H₂, N₂)

- Polară: diferență de electronegativitate (ex: HCl, H₂O)

• Exemplu: Molecula de apă (H₂O)

- Oxigenul (electronegativitate 3,5) formează două legături covalente cu doi atomi de hidrogen (electronegativitate 2,1)

- Diferența de electronegativitate duce la polarizarea legăturilor: oxigenul are sarcină parțial negativă, hidrogenii sarcină parțial pozitivă

- Geometria este în V, conferind moleculei un moment dipolar net

- Explică solubilitatea multor substanțe în apă și capacitatea apei de a forma legături de hidrogen

Legătura coordinativă

Legătura coordinativă (sau de coordinare) este un caz special de legătură covalentă în care ambii electroni provin de la același atom (donor) către un acceptor (acid Lewis).

• Exemplu: Ionul amoniu (NH₄⁺)

- Azotul donează perechea de electroni ionului H⁺

• Se întâlnește și în complexe metalice

Legătura de hidrogen

Legătura de hidrogen este o interacțiune intermoleculară puternică care apare între un atom de hidrogen legat covalent de un atom foarte electronegativ (F, O, N) și o pereche de electroni liberi a unui alt atom electronegativ.

• Exemplu: În apă lichidă

- Fiecare moleculă de H₂O poate forma până la patru legături de hidrogen cu molecule vecine

- Hidrogenii (parțial pozitivi) atrag perechile de electroni liberi ai oxigenului altor molecule

• Efecte:

- Punct de fierbere anormal de ridicat al apei (100°C) comparativ cu H₂S (-60°C)

- Densitatea mai mică a gheții față de apa lichidă

- Explică structura ADN-ului și a proteinelor

Verifică-te!

1. Ce tip de legătură se formează între un metal și un nemetal și care este mecanismul de formare?
2. Cum influențează diferența de electronegativitate polaritatea unei legături covalente?
3. De ce apa are un punct de fierbere mai ridicat decât H₂S, deși ambele sunt molecule formate din elemente din aceeași grupă?