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La magia che sta dietro al legame chimico

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Massimo Teodorani - 01/01/2016

 

 

Estratto dal libro “L’atomo e le sue particelle” di Massimo Teodorani

 

La magia del legame chimico

Gli atomi sono normalmente elettricamente neutri, e questo avviene quando il numero di protoni eguaglia quello degli elettroni.

Atomi che invece mostrano un deficit o un surplus di elettroni vengono definiti “ioni”:

 

  • ioni carichi positivamente se gli atomi hanno perso uno o più elettroni
  • ioni carichi negativamente se essi hanno acquistato uno o più elettroni rispetto a quelli che hanno normalmente

 

E qui subentra proprio la natura del “legame chimico”, ovvero la capacità degli atomi di unirsi tra loro per formare le molecole che costituiscono tutti gli oggetti di materia che ci circondano. Ciò avviene quando gli elettroni che si trovano più lontani dal nucleo, ovvero quelli che si trovano negli orbitali più esterni, possono essere o letteralmente trasferiti agli atomi più vicini oppure semplicemente condivisi con loro.

Seguendo questo meccanismo gli atomi sono in grado di legarsi tra loro in molecole, le quali possono essere composte dagli stessi atomi oppure andare a far parte di composti chimici che possiedono proprietà ben precise.

 

Gli atomi multipli 

La maggior parte delle molecole sono costituite da atomi multipli, ad esempio una molecola di acqua è il risultato della combinazione di due atomi di Idrogeno e di uno di Ossigeno.

Un certo numero di molecole – come ad esempio certe molecole gassose di elementi che non formano composti chimici, come l’Elio – sono composte solo di atomi di elementi chimici singoli.

 

Quanti sono gli atomi?

Tanto per dare un’idea dimensionale di quanti siano gli atomi – e quindi le molecole da essi formate – che compongono un piccolo oggetto come ad esempio una goccia d’acqua, possiamo dire che una sola goccia d’acqua contiene tanti atomi quante sono le gocce d’acqua contenute nel Mar Mediterraneo!

 

Il comportamento chimico degli atomi è dovuto a interazioni che avvengono tra elettroni, la cui configurazione all’interno degli orbitali che occupano è interamente dettata dalle leggi della meccanica quantistica. Infatti ciò determina la formazione di strutture a strati con distinti livelli di energia, di energia tanto più elevata quanto maggiore è la distanza che li separa dal nucleo.

 

Gli elettroni attivi nel legame chimico tra atomi sono quelli esterni dell’atomo stesso: essi vengono detti “elettroni di valenza” e sono proprio quelli che hanno la più grande influenza sul comportamento chimico. […]

 

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La formazione di un legame chimico

è causa prima di una forte attrazione tra due atomi

ed è proprio questo che comporta la formazione di molecole,

che sono gli agglomerati legati per eccellenza di atomi.

 

 

Perché ha luogo questo scambio armonioso tra le parti della materia?

Perché è l’unico modo reciproco per raggiungere assieme delle configurazioni di equilibrio energetico, il che porta alla stabilità degli atomi e delle molecole che li raccolgono in un tutt’uno.

 

Sicuramente si tratta di un meccanismo armonioso in cui la natura provvede a unire tra loro i frammenti dell’universo in un quadro il più possibile olistico. Siamo noi umani che frammentiamo la materia per conoscerne la struttura intima, ma quando la lasciamo stare essa vive in maniera tale che tutte le particelle stiano in eterna simbiosi tra loro.

 

Leggi anche altri approfondimenti sull'atomo:

 

 


 

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Massimo Teodorani
Massimo Teodorani si e laureato in Astronomia e ha successivamente conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica Stellare. A livello di ricerca... Leggi la biografia
Massimo Teodorani si e laureato in Astronomia e ha successivamente conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica Stellare. A livello di ricerca operativa, si è occupato di molti tipi di eventi esplosivi in ambienti stellari e, più recentemente, della ricerca di pianeti extrasolari e del Progetto SETI. Ha in seguito insegnato all’Università... Leggi la biografia

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