zona3
zona5-zona6

che cos’è un legame chimico?

Print Friendly, PDF & Email

Due atomi che stabiliscono una connessione reciproca tale per cui il binomio che ne deriva risulta maggiormente favorito rispetto alla permanenza degli stessi atomi in forma isolata, si dice che stabiliscono un legame, ed in particolare un legame chimico.
legame chimico e minimizzazione energia potenziale fra due atomi di idrogenoAltresì possiamo dire che si ha un legame chimico quando una forza tiene uniti più atomi fra loro, pervenendo così ad uno stato di aggregazione ed organizzazione della materia di ordine superiore rispetto a quello atomico, come ad esempio una molecola, un cristallo o una sostanza allo stato condensato (liquido o solido).
La chimica prende la mosse proprio da qui: non dagli atomi in sé stessi, che come abbiamo già avuto modo di discutere in precedenti interventi rappresentano forse un oggetto di maggiore interesse dei fisici che non dei chimici, quanto dalla possibilità di questi atomi di stabilire dei legami l’un l’altro.    La formazione stessa dei legami, la loro natura, la loro forza, la possibilità di spezzarli ed eventualmente di permutarne la connettività (in pratica quale atomo sia legato con quale altro) sono fra i concetti più basilari che stanno a monte dell’intera scienza chimica.

A rigore non sarebbe neppure così corretto, anche se lo fanno in molti, affermare che dal legame fra due o più atomi si formano necessariamente molecole: come avremo modo di argomentare più avanti, infatti, a seconda del tipo di legame potrà trattarsi sì di molecole, ma eventualmente anche di altri generi di assemblati che possono prendere nomi diversi (es. composti ionici, composti di coordinazione, assemblati supramolecolari).   I legami chimici più deboli, che si realizzano solitamente tra molecole già di per sé stesse formate (ovvero i legami intermolecolari), stanno inoltre alla base della maggior parte delle proprietà e dei comportamenti macroscopici dei materiali costituiti da quelle molecole, rendendo per esempio ragione del fatto che l’acqua sia liquida a temperatura ambiente mentre il cloro nelle stesso condizioni sia un gas, i metalli siano lucenti e conducano elettricità e calore, mentre il saccarosio si sciolga molto bene in acqua.

Per intendere con una sola espressione tutta questa variegata casistica di legami chimici potremmo genericamente parlare di stati di aggregazione della materia, dando per acquisito che la materia sul nostro pianeta risulta solitamente organizzata in primo luogo in forma di atomi, e che gli stati organizzativi superiori corrispondo a stati di organizzazione fra atomi.     Lo stesso non si può dire per altre realtà ben differenti dalla nostra, pure molto frequenti nell’universo, dove la materia non arriva neppure ad organizzarsi in forma di atomi e quindi il legame chimico, di qualsiasi natura esso sia, non avrebbe alcuna ragione di essere lontanamente immaginato.


UNA QUESTIONE DIDATTICA

Prima di procedere ulteriormente con la lettura dell’articolo, si invita calorosamente il lettore che non abbia dimestichezza con la natura e la struttura dell’atomo, a fare la sua conoscenza con l’articolo, anch’esso strettamente divulgativo, “gli atomi: spiegati in 11 punti e senza usare la fisica”.

studente scoraggiatoSta di fatto che la risposta ad una generica e davvero trasversale domanda del tipo “che cos’è un legame chimico?” risulta pressoché assente dal web, ed in particolare da quello in lingua italiana.   L’approccio scolastico al legame chimico si inserisce solitamente proprio nella primissima parte dei programmi didattici di chimica ma, paradossalmente, fa necessariamente uso di concetti di fisica, classica e quantistica, e spesso anche di formalismi matematici che, ben lungi dal coinvolgere maggiormente lo studente a digiuno di chimica in una comprensione più vera e profonda dell’argomento, hanno nella maggior parte dei casi come esito quello di connotare la disciplina nel suo insieme come un qualcosa di estremamente teorico, evanescente, inafferrabile.    E questa percezione spesso non svanisce neppure nei mesi successivi, quando poi il programma entrerà finalmente nel merito della chimica inorganica fatta di formule, reazioni e bilanciamenti, anche se questa parte potrebbe a ragione essere trasmessa e vissuta con tutta la positività di una disciplina concreta.

Vi è poi un’ulteriore anomalia nei programmi di insegnamento della chimica che riguarda i legami e le ragioni che li giustificano: si tratta di uno di quegli argomenti che possono essere affrontati su piani molto diversi fra loro, piani che rispecchiano sì momenti storici differenti (il legame chimico sui libri degli anni ’60 era spiegato in termini molto diversi dagli attuali) ma anche ad una diversa urgenza didattica o applicativa.    Si tratta banalmente delle valutazioni relative allo spazio da assegnare, all’interno del programma, alla trattazione di argomenti quali, a titolo di esempio: la configurazione elettronica dell’atomo, la struttura degli orbitali atomici e di quelli molecolari, magari differenziando quelli di legame e di antilegame, la teoria dell’ibridizzazione degli orbitali, fino a spingersi nel considerare le funzioni d’onda e l’equazione di Schrödinger.   In pratica il blocco dei primi capitoli con i quali si apre qualsiasi libro di testo di chimica generale.
un laboratorio chimico analiticoPer quanto questi argomenti risultino indiscutibilmente alla base di tutta la chimica, quanti pensate siano i chimici che ricorrono ad essi, li tengono ben presenti, li rivisitano, li rispolverano e li usano nella loro attività professionale quotiana?  Al contrario, escludendo per ovvie ragioni gli insegnanti, la maggior parte dei chimici che ho avuto modo di conoscere avrebbero serie difficoltà nel cercare di spiegare a qualcun altro le basi quantistiche della struttura dell’atomo e le sue conseguenze sul legame chimico: quello che resta di questa conoscenza, a distanza di qualche anno dai corsi universitari, è un’impressione culturale, un’infarinatura spesso un po’ troppo confusa e sicuramente storicizzata, di sicuro non facilmente “spendibile” nella propria quotidianità lavorativa, per quanto incentrata sulla stessa chimica.
Ma ecco, forse è proprio questo il punto: l’introduzione alla chimica fatta passando dall’atomo e dai legami ed avvalorata da un approccio fisico-quantisitico e da tutti i suoi necessari formalismi, non serve “per essere utilizzata”, ma crea un substrato culturale, una forma di legittimazione alla chimica che verrà, quella pratica, operativa fatta di formule, reazioni e polverine di laboratorio da pesare sulla bilancia.     Aiuterà ad evitare quella sgradevole sensazione di costruire castelli sulla sabbia.
orbitali molecolari nel monossido di azotoNon per niente, molti studenti avranno probabilmente notato lo stacco metodologico e di approccio che si verifica tra la prima parte dei corsi di chimica, per dirla semplicemente dall’atomo fino alla formazione delle molecole più semplici, e la seconda, che parte da qui e procede verso la chimica inorganica, organica e tutte le sue applicazioni.    Sembra quasi si tratti di due materie scolastiche differenti, con i loro codici di comunicazione, le proprie strategie didattiche, le proprie criticità concettuali e di apprendimento e persino i propri criteri di verifica.
Ho avuto già modo di argomentare più volte circa il fatto che l’atomo in sé stesso, quindi anche gli aspetti relativi alla trasmissione didattica delle sue caratteristiche, siano probabilmente più oggetto del fisico che non del chimico, e vorrei sinceramente evitare ora di dover estendere questa valutazione fino al legame chimico o addirittura fino agli aspetti più teorici relativi alla formazione delle molecole.
La soluzione a questo punto appare a questo punto basata sul buon senso: nella difficoltà (che diventa impossibilità nell’ambito di corsi particolarmente sintetici) di pervenire ad una sufficiente armonizzazione tra i due blocchi di insegnamento, quello introduttivo, propedeutico e teorico, e quello successivo, “concreto”, che costituisce il corpo in assoluto maggioritario del programma, dovrebbe essere esplicitamente esposta con chiarezza ed onestà intellettuale già in sede di presentazione didattica agli studenti della struttura del programma, sottolineando come la prima parte svolga appunto una funzione di premessa, come fosse un prologo, un antefatto, una digressione storica.   Non a caso una delle strategie didattiche probabilmente più efficaci per affrontare questa parte teorica iniziale consiste proprio nel percorrere cronologicamente le tappe delle scoperte scientifiche che hanno portato nel corso degli anni alla comprensione della struttura elementare della materia, fino alla natura, alla giustificazione ed alla prevedibilità dei legami chimici e delle specie chimiche che si possono formare da essi.

quando una risposta contiene lo spunto per la domanda successivaInoltre, per forza di cose, si deve ad un certo punto decidere di uscire dall’infinita successione dei perché e dei perché dei perché chiusi uno nell’altro come matrioske, e scendere al compromesso di formulare qualche affermazione assiomatica, che suona come un dogma, in particolare quando ci si scontra contro i postulati della fisica quantistica, che magari potrebbero anche essere sviscerati con un approccio universitario degno di un ricercatore in fisica teorica, ma che di sicuro non possono essere sintetizzati in modo comprensibile in un corso di chimica di base.    Questa situazione dispiace altrettanto a studenti ed insegnanti, solitamente frustrati ogni qual volta si debbano prendere delle realtà per “date”.     L’insegnamento delle materie scientifiche, almeno nelle scuole secondarie di secondo grado, non dovrebbe però prefissarsi l’obiettivo utopistico di fornire necessariamente tutte le risposte, e le risposte ultime, a spiegazione del mondo fisico nel quale viviamo: dovrebbe al contrario trasmettere la consapevolezza che le risposte ci sono, e se non ci sono ancora possono essere comunque ricercate tramite la ricerca scientifica, fornendo nel contempo allo studente gli strumenti culturali e le competenze di base per potersi in seguito indirizzare verso gli approfondimenti tematici (leggasi: scelta percorso di studi universitari, ma non soltanto) che meglio soddisfano la sua voglia di sapere.


PERCHE’ SI FORMA UN LEGAME CHIMICO?

Perché dunque due atomi dovrebbero essere portati a legarsi fra loro tramite la formazione di un legame chimico?
Esattamente come accade per una coppia umana, due atomi possono stare insieme per ben più di un motivo, alternativi o in combinazione fra loro. Nel caso umano si parlerà di amore, di interesse economico, di intesa fisica, di interessi condivisi o semplicemente di abitudine.
Nel caso degli atomi la situazione risulta ancora più semplice, in quanto un po’ tutte le modalità di legame, alla fin fine, direttamente o indirettamente, dipendono da qualcosa di ancora più basilare che sta a monte di tutto, qualcosa che potremo filosoficamente definire come “tensione alla completezza”… elettronica.

In termini meno filosofici si tratta della necessità che ogni atomo nutre nel realizzare il completamento dei suoi “gusci” o livelli elettronici, ed in particolare di quello più esterno che risulta di solito non interamente popolato con il numero completo di elettroni che gli competerebbe sul piano ideale.   Il tutto condito, eventualmente e spesso in modo solo secondario, da meccanismi di attrazione elettrostatica fra atomi, singoli o già facenti parte di molecole formate, sui quali si concentrano cariche elettriche di segno opposto: in molti casi questa stessa ragione attrattiva risulta però essere una semplice conseguenza indiretta lasciata dall’espletamento della prima, quella che abbiamo qui semplicemente indicato come tensione alla completezza del guscio elettronico esterno.

gusci o livelli elettroniciIn prima approssimazione possiamo vedere nel concetto di gusci elettronici come la prima, essenziale e più grossolana forma di organizzazione degli elettroni intorno al nucleo dell’atomo.    In un sistema di gusci elettronici in qualche modo “concentrici”, l’appartenenza di un elettrone ad un guscio elettronico più esterno determina una sua distanzia media maggiore dal nucleo rispetto agli elettroni appartenenti ad un guscio più interno. L’appartenenza ad un guscio elettronico rispetto ad un altro è il fattore più importante che determina l’energia di quell’elettrone, tanto che viene talvolta utilizzato per indicare questi gusci il termine di “livello energetico”.
Ogni livello elettronico, ovvero ogni guscio, può contenere un diverso numero massimo di elettroni, superato il quale tale livello non sarà più in grado di ospitarne altri e si passerà così a popolare il livello successivo. Ad esempio il livello n=1 può ospitare al massimo 2 elettroni, quello n=2 potrà ospitarne 8, quello n=3 fino a 18, n=4 fino a 32, e così via.
Come anticipato, ciascun atomo, di ogni elemento della tavola periodica, tende in un modo o nell’altro a fare il possibile per completare il suo livello elettronico più esterno, anche in considerazione del fatto che quelli più interni sono sempre già perfettamente pieni.
Alcuni atomi si trovano già molto vicini a questa condizione di completamento, mancando per essa magari solo uno o due elettroni, mentre altri ne possiedono così pochi nell’ultimo livello che risulta per loro più facile sbarazzarsi di questi per lasciare completato quello che era il penultimo livello elettronico.

Una trattazione basilare della strutturazione nella distribuzione degli elettroni intorno al nucleo, basata su parametri energetici e posizionali, seppur su base probabilistica) risulta essere quindi una condizione essenziale per poter comprendere le ragioni che stanno alla base di un’organizzazione della materia superiore a quella rappresentata dall’atomo isolato.   Questa trattazione, per quanto condotta in modo elementare, passa però necessariamente attraverso quel fondo di fisica quantistica che consiste nell’esame dell’esistenza, delle relazioni e delle conseguenze dei cosiddetti “numeri quantici”, espressa in modo sintetico e pulito dal seguente video:

http://www.youtube.com/watch?v=yPF8e-0zWPo

I legami chimici, qualunque essi siano, possono essere intesi come strategie diverse per consentire agli atomi che vi partecipano di pervenire a questa condizione ideale o di avvicinarsi comunque il più possibile ad essa, oppure sono delle conseguenze indirette di altri eventi diversi che però sono sempre guidati da questa motivazione fondamentale.

Non per niente gli atomi dei cosiddetti gas nobili come neon, argon, elio e così via, ovvero quelli collocato nell’ultimo gruppo (colonna) a destra della tavola periodica sono in assoluto quelli con la minor tendenza a legarsi fra loro o con altri atomi, trovandosi già per loro natura nelle condizioni di massima stabilità data dal loro naturale completo riempimento dell’ultimo guscio elettronico.

esempi di legami chimiciLe modalità per mezzo delle quali gli atomi possono pervenire a questo completamento sono molteplici: possono condividere elettroni con altri atomi dello stesso elemento o di elementi diversi (con formazione di un legame detto rispettivamente covalente puro o covalente polare), possono perdere o acquisire elettroni, o eventualmente “scambiarseli”, caricandosi quindi elettrostaticamente e solo come conseguenza di questo attrarsi reciprocamente (con formazione di un legame ionico), possono intercettare zone di spazio intorno ad un nucleo dove sono già presenti delle coppie di elettroni, sfruttandole per coprire le proprie carenze (anche se detto molto male, questo starebbe alla base di un legame di coordinazione, in passato detto anche dativo), possono delocalizzare un gran numero di elettroni lasciandoli liberi di spostarsi come una nube da un ambito nucleare ad un altro (con formazione di un legame metallico), e così via.
Negli interventi che seguiranno a questo di carattere introduttivo saranno descritti e confrontati fra loro i diversi tipi di legame, evidenziando in particolare come nella stessa molecola, ed ancor più in miscela di molecole uguali o diverse fra loro, possano esistere legami fra loro anche estremamente differenti, tali da consentire una spiegazione piuttosto esaustiva delle caratteristiche e della reattività delle sostanze in questione.

Ogni singolo legame chimico, con l’eventuale eccezione di quello ionico, comporta la partecipazione di 2 elettroni, sia che essi appartengano uno a ciascun atomo partecipante che entrambi al medesimo atomo.    Nel caso della partecipazione, ad esempio della condivisione di un numero maggiore di elettroni, comunque sempre pari, crescerà in proporzione il numero dei legami stabiliti: in un triplo legame carbonio-carbonio, come quello dell’acetilene, saranno quindi condivise ben 3 coppie diverse di elettroni.  E per inciso al crescere della connettività (numero di legami) fra 2 atomi, si accorcerà sempre di più la distanza fra i nucleo ed il legame diventerà sempre più forte, tanto da richiedere un’energia maggiore per poter essere spezzato.
legami idrogeno fra molecole di acquaLo stesso atomo può per di più stabilire contemporaneamente legami di tipo diverso con altri atomi: considerando anche semplicemente l’acqua, mentre il legame fra ciascuno dei due atomi di idrogeno e quello di ossigeno della stessa molecola (quindi un legame intramolecolare) è di tipo covalente polare, molto forte, quelli intramolecolari che connettono in modo variabile e scambievole più molecole di acqua fra loro (consentendo alla stessa di rimanere liquida fino a 100°C anziché volatilizzare come gas) sono di tipo molto più debole, facilmente spezzabili per semplice riscaldamento, e creano un fitto reticolo tridimensionale tra le molecole, continuamente mutevole nel tempo.

Le ragioni che stanno alla base della necessità espressa da un atomo verso il completamento dell’ultimo guscio elettronico, quello più esterno associato ai livelli di energia più elevati, così come la giustificazione del numero esatto di elettroni che determina il completamento di ciascun livello e sottolivello, affondano le loro radici nella fisica quantistica e risulterebbe veramente complicato cercare di darne ragione nel contesto di questo articolo.  E’ però significativo notare che tale necessità prevale talvolta addirittura sulla condizione di neutralità esempio formazione del legame ionicoelettrica dell’atomo: un atomo isolato ed inizialmente completo nella sua configurazione elettronica (ovvero nello stato cosiddetto “nativo”, dove cioè il numero degli elettroni collocati su diversi livelli e sottolivelli energetici è equiparato a quello dei protoni contenuti nel nucleo) potrà infatti, almeno nei casi estremi, acquisire o cedere elettroni per portarsi nelle condizioni di completamento (o completo svuotamento) dell’ultimo livello energetico, anche se questo dovesse significare uno sbilanciamento della carica elettrostatica sullo stesso atomo.  Infatti un atomo neutro che dovesse acquistare elettroni per questo scopo si troverà ad assumere tante cariche negative quanti sono gli elettroni acquisiti, o all’opposto tante cariche positive quanto sono gli elettroni ceduti, diventando uno ione a sua volta in grado di stabilire un’attrazione elettrostatica con uno ione di carica elettrica complementare, stabilendo in questo modo un legame ionico.

Per cercare di introdurre con finalità di calcolo didattico il numero degli elettroni nel guscio esterno corrispondente alle condizioni di massima stabilità dell’atomo si è voluto parlare negli anni passati di regola dell’ottetto, secondo la quale ciascun elemento avrebbe aspirato al raggiungimento del numero di 8 elettroni nel suo guscio più esterno, ma questa regola non si applicava agli elementi un po’ più complicati, ad esempio ai metalli di transizione che nell’ultimo livello energetico di elettroni ne avrebbero voluti molti di più; quindi si è introdotta la regola dei 18 elettroni, ma questa ancora mal si adattava ai lantanidi ed agli elementi transuranici…   Credo a questo punto che sia del tutto inutile cercare di individuare “regolette” numeriche diverse dall’affermazione più generale riportata in precedenza.

configurazione elettronica atomo di zinco

configurazione elettronica atomo di zinco

Come si conviene alla realtà, andando poi a vedere caso per caso, specie nell’esame degli atomi più complessi, ovvero in quelli a più alto numero atomico e quindi dotati di parecchie decine di elettroni, la tendenza al completamento del guscio elettronico più esterno non è la sola ragione trainante che porta gli atomi ad interagire fra loro in modo attrattivo.
Già negli elementi più leggeri, ma in modo ancora più marcato in quelli a partire dagli elementi di transizione, infatti, gli elettroni sono disposti su sotto-livelli (o sotto-gusci) di forma e simmetria caratteristici, facenti sempre parte dello stesso guscio elettronico e che tendono a riempirsi anch’essi in modo graduale ed uniforme.   La stessa tendenza ad occupare interamente il guscio elettronico più periferico trova qui la sua declinazione in tono minore nell’occupazione integrale del sottolivello elettronico, dando ragione di quella tendenza da parte degli elementi più “pesanti” a perdere, acquistare, condividere, scambiare (ecc) elettroni in numero nettamente minore di quanto ci si aspetterebbe se l’obiettivo unico fosse quello del riempimento/svuotamento totale del solo guscio esterno propriamente detto.
Lo zinco per esempio ha ben 12 elettroni nel suo guscio più esterno, ma quando esso “cede” elettroni (una delle opzioni di comportamento possibili), vediamo che ne perde due soltanto, assumendo per tanto due cariche positive.   Andando poi a considerare la distribuzione di questi elettroni all’interno dello stesso livello, si noterà che essi risultavano isolati in un particolare sottolivello e la loro perdita corrisponde al suo svuotamento totale, condizione questa particolarmente favorita nel caso dello zinco dal fatto che il sottolivello sottostante risulta invece completamente pieno.


VERSO UNA TRATTAZIONE PIU’ RIGOROSA

Una trattazione moderna e rigorosa relativa alla natura dei legami chimici non potrebbe in linea di principio prescindere dalla teoria degli orbitali (atomici, di legame/antilegame, molecolari) e dall’introduzione di concetti-chiave quali quello relativo alla funzione d’onda.   Siamo tuttavia fermamente convinti che una trattazione introduttiva all’argomento non abbia che da giovare dall’assenza di queste argomentazioni, che richiederebbero un grado di formalismo teorico e matematico ben lontano da quello in possesso del non specialista: d’altronde schiere di chimici delle generazioni passate sono cresciute senza avere la minima idea di cosa fosse un orbitale di antilegame… semplicemente perché non era ancora stato scoperto o i programmi di insegnamento non ne contemplavano ancora la spiegazione.   Eppure la conoscenza se volete più elementare, empirica ed empatica della natura e delle caratteristiche dei legami chimici è stata loro più che sufficiente per compiere straordinarie scoperte nei campi della sintesi di nuove molecole.

Come già specificato in premessa, non solo per i futuri chimici ma anche per coloro che con tutta probabilità non faranno mai di questa disciplina il loro mestiere quotidiano, la conoscenza degli aspetti fondanti della chimica riveste un ruolo fondamentale dal punto di vista “culturale”, per conoscere, comprendere in modo strutturato ed accettare dentro alla propria visione del mondo le ragioni per le quali la materia si organizza nel modo che conosciamo.

Nella consapevolezza che si tratta probabilmente di una trattazione davvero troppo complessa dell’ambito della divulgazione della quale chimiSPIEGA si è fatta portavoce, riporto a titolo si esempio i seguenti tre video, dove la professoressa Anna Maria Manotti Lanfredi dell’Università di Parma presenta per RAI Nettuno SAT i fondamenti della struttura atomica e della meccanica quantistica che, come risulterà a questo punto chiaro a tutti, stanno imprescindibilmente alla base della formazione del legame chimico.

http://www.youtube.com/watch?v=iXf1-t1mQSo http://www.youtube.com/watch?v=Rv9DgacQ_24 http://www.youtube.com/watch?v=EcdoPxihofE&feature=related

Al contrario, dopo aver a lungo esplorato i video più importanti ma anche i “più semplici” disponibili nel web in lingua italiana ed in lingua inglese, ritengo doveroso mettervi in guardia dal proliferare di una straordinaria quantità di materiali che, seppur ottimamente realizzati dal punto di vista grafico, musicale e multimediale in genere, con animazioni 3D di altissima qualità, trasmettono un contenuto scientifico non del tutto corretto, se non addirittura palesemente errato.

Fa molto riflettere il fatto che i video più “corretti” che ho avuto modo di individuare, coem ad esempio quelli precedentemente riportati, sono guarda caso i più noiosi, meno immaginifici e soprattutto meno intuitivi. D’altronde è noto che l’approccio quantistico alla descrizione della realtà sia di fatto non soltanto poco intuitivo, ma addirittura per certi aspetti “contro-intuitivo” per il nostro comune modo di ragionare basato in buona parte sulla nostra capacità di immaginare il nuovo essenzialmente basandoci sul bagaglio delle esperienze già vissute.

Una considerazione conclusiva, ancora una volta relativa alla natura più generale del legame chimico in sé stesso, indipendentemente dalla sua tipologia e “strategia” specifica, ci porta a considerarne la sua natura essenzialmente elettrostatica.    Le entità che motivano, giustificano e mediano la formazione dei legami chimici, comunque a da qualsiasi parte si voglia vedere la questione, sono infatti sempre loro: gli elettroni, ed in particolare gli elettroni appartenenti al guscio più esterno di ogni atomo.   Si può quindi ragionevolmente affermare che il legame chimico è “una questione elettronica”, in quanto sono loro, gli elettoni, (a differenza invece delle reazioni nucleari dove i protagonisti sono i protoni ed i neutroni del nucleo) che vengono condivisi, scambiati, delocalizzati, acquistati o ceduti (ecc) nella formazione dei legami chimici. Le stesse reazioni chimiche in fondo altro non sono se non una ricombinazione della connettività stessa degli atomi delle specie chimiche partecipanti: quindi sempre una questione elettronica.   E pure di periferia, nel senso che la partita si gioca sempre nei gusci elettronici più esterni, di solito nel più esterno di tutti.
Ma tant’è: la chimica inizia tutta da qui.

Una risposta a che cos’è un legame chimico?

  • Sergio Palazzi scrive:

    La costruzione della chimica in base a concetti aprioristici (l’atomo è fatto così e così, ha gli orbitali etc.; le molecole…; esistono tenti tipi di legami…; …) che prevale nei testi e nella didattica (soprattutto) italiana è sia antiscientifica, sia non produttiva ai fini della comprensione della chimica.

    Quindi l’intenzione dell’articolo e molti punti che ne emergono sono particolarmente utili.

    A prescindere dagli inserti filmati, che meriterebbero un commento a parte, credo che varrebbe la pena di essere ulteriormente coraggiosi nel gettar via il vecchiume, e mostrare che in reatà i “composti di coordinazione” sono molecole come tutte le atre; che l’acqua è un materiale supramolecolare, se si mostra che concetti artatamemnte ficcati in capitoli diversi (il legame a idrogeno e la reazione di Broensted) sono strettamente correlati… O che usando i concetti PRE quantomeccanici di Lewis si capisce qualitativamente quasi tutta la chimica in termini di proprietà e meccanismi di reazione. Ma se ne conosce e se ne presenta solo quella regola dell’ottetto ha senso solo se inquadrata negli esempi, abbastanza paradossali, della prima teoria della covalenza di Lewis nel 1902 o giù di lì. Pienamente d’accordo sul fatto che a non nominarla nemmeno ci si guadagna.

    In generale, la chimica è viva divertente e allegra se spiega il mondo in cui viviamo, se no è una inutile noia: e questo è garatito con una didattica assiomatica pseudoquantistica (magari lasciata a metà, perchè non ci si può esimere da affliggere gli studenti con paccate ante 1830 tipo i “semplici e doppi scambi” o una pseudo “nomenclatura IUPAC” di cui la IUPAC stessa ha fatto piazza pulita da vent’anni).

    Personalmente trovo comunque discutibile l’impostazione secondo cui “un atomo di sodio ne incontra uno di cloro, etc.”, perchè signifca costringere lo studente a pensare che le cose vadano effettivamente così, mentre su questo pianeta è rarissimo incontrare atomi di sodio neutri e non positivi, e che è una situazione del tutto artificiale che vapori di sodio possano scontrarsi con vapori di cloro monoatomico…

    Il bello è che quando ho ricominciato ad avvicinarmi al mondo della scuola, quasi vent’anni fa, avevo trovato che tutte queste posizioni erano già solidamente acquisite dai migliori commentatori della didattica (Riani, Mirone, per dirne due nostrani). E invece, con buona parte dei colleghi odierni, ci si sente ancora trattati da stravaganti ficcanaso se si prova ad affrontare il tema di perchè usino ancora certi criteri didattici basati sulla ripetizione di concetti scoordinati, diacronici, spesso scorretti e generalmente più dannosi che inutili.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Sostieni la divulgazione della Chimica
Il tuo libero contributo sarà interamente devoluto alle attività di divulgazione della Chimica.
zona1




CONDIVIDI QUESTO ARTICOLO
RICHIEDI LA NEWSLETTER
Una mail settimanale con gli aggiornamenti delle pubblicazioni, le attività dell'Associazione e le novità del mondo della divulgazione chimica
SEGUI CHIMICARE ANCHE SU FACEBOOK
segui chimicare anche su facebook
gli ultimi articoli inseriti
ARCHIVI ARTICOLI chimiSPIEGA PER MESE
SEGUI CHIMICARE ANCHE SU TWITTER
Non solo gli aggiornamenti degli articoli pubblicati sui nostri blog e le novità del Carnevale della Chimica, ma anche le segnalazioni dei migliori interventi di divulgazione chimica in lingua italiana nel web.
ABBONATI AI FEED DI CHIMISPIEGA
Vota questo articolo..
http://www.wikio.it