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Forza del legame ionico

di Chimicamo
27 Dicembre 2021
in Chimica, Chimica Generale
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forza del legame ionico-chimicamo

forza del legame ionico-chimicamo

La forza del legame ionico, dovuto all'attrazione elettrostatica tra ioni di segno opposto, dipende dalla carica e dalla dimensione degli ioni. I solidi ionici hanno struttura complessa in quanto sono costituiti da ioni che hanno raggi ionici diversi ed inoltre se da un lato è presente un'attrazione tra ioni di carica opposta dall'altro è presente una repulsione tra ioni aventi la stessa carica.

La forza del legame ionico tende a diminuire man mano che i due ioni sono separati. Questa diminuzione è proporzionale al quadrato della distanza tra gli ioni.

Energia reticolare

L'energia reticolare di un solido ionico è l'energia  liberata nel processo di formazione del reticolo cristallino solido a partire dagli ioni isolati allo stato gassoso.

ADVERTISEMENTS

Per il solido ionico MX l'energia reticolare è data dalla variazione di entalpia reticolare relativa al processo:
MX(s) → Mn+(g) + Xn-(g)

Un valore elevato di energia reticolare è correlato a un composto ionico molto stabile e quindi a una elevata forza del legame ionico. Ad esempio, nel caso del cloruro di sodio ΔHret = 769 kJ. Ciò implica che sono necessari 769 kJ per separare una mole di NaCl allo stato solido negli ioni Na+ e Cl– allo stato gassoso

Forza di Coulomb

Nei solidi ionici ioni positivi e ioni negativi si trovano sui nodi del reticolo cristallino; tali ioni sono uniti assieme da intense forze di tipo coulombiano e formano dei cristalli.

Secondo la legge di Coulomb

LEGGI ANCHE   Legge di gravitazione universale

F = k q1q2/d2

Dove k è una costante di proporzionalità, q1 e q2 sono i valori delle due cariche e d è la loro distanza. Nel caso di un legame ionico costituito da ioni di carica opposta questa forza è di tipo attrattivo.

L'energia reticolare ΔHret può essere espressa dalla seguente equazione che è un'applicazione della legge di Coulomb:

ΔHret = C(Z+)(Z–)/Ro  (1)

in cui:

  • C è una costante che dipende dal tipo di struttura cristallina
  • Z + e Z – sono le cariche degli ioni
  • Ro è la distanza tra i due ioni data dalla somma del raggio ionico del catione e dell'anione

Pertanto, l'energia reticolare di un cristallo ionico aumenta quando le cariche degli ioni aumentano e le dimensioni degli ioni diminuiscono.

Esempio

Prevedere in quale di questi composti Al2O3 e Al2Se3 la forza del legame ionico è maggiore

Entrambi presentano lo stesso ione Al3+ e quindi per entrambi la carica Z– è la stessa. Inoltre nel primo caso è presente O2- e nel secondo Se2- quindi anche Z– è la stessa.

La diversa forza di legame è quindi dovuta solo a Ro. Ossigeno e selenio appartengono entrambi al gruppo 16 della Tavola Periodica. Poiché il raggio ionico aumenta dall'alto verso il basso lungo un gruppo lo ione Se2- ha un raggio ionico maggiore e quindi Ro è maggiore. Dalla (1) si ha che ΔHret è inversamente proporzionale a Ro quindi Al2O3 ha una maggiore forza del legame ionico

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Tags: energia di legameenergia reticolareforza di Coulombraggio ionico

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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