In questa lezione spieghiamo i concetti di base sul legame ionico, uno degli argomenti fondamentali del programma di chimica.
I legami chimici, tra cui il legame ionico, sono spesso oggetto di interrogazioni e verifiche alle scuole superiori e compaiono di frequente nel quiz di chimica del test di medicina e odontoiatria, il nuovo TOLC-MED, e del test di veterinaria, il TOLC-VET.
Leggi la definizione di legame ionico, come si forma, quali sono le sue caratteristiche e le differenze rispetto al legame covalente. In più, a fine articolo trovi la videolezione sul legame ionico del nostro tutor e docente di chimica con tanti esempi ed immagini esplicative.
Legame ionico
Cos’è il legame ionico? La più comune definizione di legame ionico recita: per legame ionico si intende la forza di attrazione elettrostatica esercitata tra ioni aventi un’elevata differenza di elettronegatività.
Tale forza elettrostatica si forma tra ioni aventi cariche elettriche caricate in modo opposto ed è definita dalla legge di Coulomb.
Questi ioni sono detti:
- catione o ione positivo;
- anione o ione negativo;
A che livello di elettronegatività un legame diventa ionico? Non c’è accordo in merito a quanto debba valere la differenza di elettronegatività tra i due atomi affinché si possa parlare di legame ionico. Infatti, generalmente si afferma che la differenza debba avere valori superiori a 1.9. Tuttavia, altri affermano che la differenza di elettronegatività deve essere compresa in un intervallo che va da 1.7 a 2.
Approfondisci: vai alla videolezione con esercizio svolto sulla forza di Coulomb.
Solidi ionici
Cosa sono i solidi ionici? Sono composti formati da forti legami ionici. Le principali caratteristiche dei solidi ionici sono:
- hanno struttura cristallina tridimensionale, detta reticolo cristallino, i cui nodi reticolari sono dati dagli ioni negativi o positivi;
- ogni ione negativo o positivo è circondato da altri ioni di segno opposto;
- l’attrazione tra le cariche di segno opposto si sviluppa uniformemente in ogni direzione;
- a temperatura ambiente sono solidi e hanno elevati punti di fusione ed ebollizione, proprio in virtù della forza di tali legami;
- sono solubili in acqua e in solventi polari;
- se solidi, si comportano da materiali isolanti. Al contrario, se fusi, sono dei buoni conduttori;
- formano materiali duri ma anche fragili.
Per numero di coordinazione di un legame ionico si intende il numero di anioni che circonda un catione e viceversa il numero di cationi che circonda un anione nel reticolo.
Come si forma il legame ionico
Il legame ionico si forma in seguito al trasferimento di uno o più elettroni dall’atomo con minore elettronegatività all’atomo più elettronegativo.
In altri termini, il primo atomo perde elettroni e diventa uno ione positivo o catione. Al contrario, il secondo atomo acquista elettroni e si trasforma in uno ione negativo o anione.
Una volta formatisi questi due atomi, tra essi si crea una forza di attrazione elettrostatica: il legame ionico.
Un esempio di legame ionico è il cloruro di sodio, NaCl:
- il cloro è più elettronegativo del sodio;
- il cloro ha sette elettroni di valenza;
- il sodio ha un elettrone di valenza.
Date queste condizioni, l’elettrone di valenza del sodio viene trasferito al cloro; i due elementi raggiungono l’ottetto (il sodio raggiunge la configurazione elettronica del neon e il cloro quella dell’argon); si formano lo ione positivo Na+ e lo ione negativo Cl–.
Cosa caratterizza un legame ionico
Come si fa a capire se un legame è ionico? Le caratteristiche di un legame ionico sono:
- come scritto sopra, per poter parlare di legame ionico devono esserci due atomi con una forte differenza di elettronegatività, superiore a 1.7/1.9;
- la forza elettrostatica deve essere così forte che la nuvola elettronica è completamente spostata sull’atomo avente maggiore elettronegatività;
- è tipico dei legami tra metalli e non metalli;
- è più probabile quando tra atomi c’è un’elevata affinità elettronica, l’energia liberata dall’atomo che acquisisce l’elettrone, e bassa energia di ionizzazione, l’energia necessaria per allontanare un elettrone. Quindi, un composto ionico è elettricamente neutro.
Differenza tra legame ionico e covalente
La distinzione tra legame covalente e legame ionico non è sempre così definita. Infatti, esistono legami covalenti con un elevata polarità, caratteristica tipica dei legami ionici.
Le principali differenze tra legame ionico e covalente sono:
- il legame ionico non ha una sola direzione come il legame covalente, ma si sviluppa in tutte le direzioni, uniformemente e con la stessa forza;
- nel legame covalente c’è la condivisione di un doppietto elettronico. Invece, anioni e cationi sono indipendenti, legati solo dall’attrazione elettrostatica;
- i composti ionici hanno una struttura a reticolo cristallino formata da legami ionici. Invece, nei legami covalenti molecolari si forma una molecola;
- la formula chimica dei legami covalenti descrive la relativa struttura molecolare; nei legami ionici la formula chimica non rappresenta una vera e propria struttura ma un reticolo;
- l’energia necessaria per fondere un composto ionico è maggiore dell’energia necessaria per fondere un composto covalente molecolare.
Per approfondire vai alle lezioni sul legame covalente e sui legami chimici.
Per capire al meglio i legami ionici, guarda anche la videolezione con tanti esempi di legame ionico spiegati dal nostro tutor di chimica.
Video nel testo di Orlando Cialli, docente e tutor WAU!
Immagine in evidenza di 2541163 da Pixabay
