Chimia Mediului

Prin transformari chimice,atomii au posibilitatea de a ajunge intr-o stare de energie minima.In reactiile chimice,intre atomi se stabilesc anumite forte,numite legaturi chimice.Acestea se clasifica in: ionice,covalente si metalice.

1.Legatura ionica

Teoria electronica a legaturii ionice elaborata de W.Kossel in 1916 se refera la legatura realizata prin transfer de electroni de la un atom la altul,in urma caruia atomii dobandesc sarcini electronice elementare ,sau multipli ai acesteia ,adica devin ioni care se atrag prin forte electrostatice.

Legatura ionica pura insa nu exista din cauza polarizatiei electronice dintre ioni.Existenta substantelor ionice nu este determinta de natura legaturii interatomice ,ci de modul cum se organizeaza atomii(sau ionii)in stare condensata.

Legatura ionica este definita ca fiind atractia electrostatica dintre ioni cu sarcini opuse .Pentru a forma o configuratie electronica exterioara de echilibru(8 electroni),atomii se pot asocia prin cedarea si respectiv primirea de unul sau doi electroni.Se formeaza astfel o molecula a carei legaturi ionica (polara,heteropolara,electrovalenta)se bazeaza pe atractia electrostatica exercitata intre atomii ionizati pozitiv sau negativ .Atomii astfel construiti in stare solida se organizeaza sub forma de cristale ,care datorita tipului de legatura se numesc cristale ionice .

Cristalele ionice tipice se formeaza ca rezultat al reactiei dintre un element metalic puternic electropozitiv (grupele I,II) cu un element puternic electronegativ (grupele VI,VII) Metalele de tranzitie pot forma si ele cristale cand diferenta de electronegativitate este indeajuns de mare –ex:clorura de sodiu (NaCl).

Valenta elementelor este data de numarul sarcinilor electrice ale ionilor respectivi,ca urmare a numarului de electroni cedati sau primiti de atomi.

Combinatiile formate din ioni pozitivi si ioni negativi se numesc combinatii ionice.Legatura ionica fiind de natura electrostatica nu este rigida ,astfel ca ionii incarcati electric diferit ,uniti prin aceasta legatura nu au o pozitie fixa unii fata de altii.Aranjarea ionilor in reteaua cristalina se face pe principiul maximei capacitati.La dizolvarea combinatiilor ionice in solventi polari se produce fenomenul disocierii electrolitice;ionii formati se misca independent Combinatiilr ionice ,atat in solutie ,cat si in topitura ,sunt bune conducatoare de electricitate.

2.Legatura covalenta

Teoria electronica a legaturii covalente elaborata de G.N.Lewis se refera la substantele in care legatura intre atomi se realizeaza prin puneri in comun de electroni si folosirea in comun a perechii formate.Aceasta a fost numita legatura covalenta si explica in mod satisfacator formarea substantelor moleculare si a celor care formeaza retele atomice.Acest tip de legatura apare intre atomii nemetalelor(H-hidrogen;C-carbon;N-azot;O-oxigen;P-fosfor;S-sulf;Se-seleniu) iar rezultatul se numeste molecula.

Legatura covalenta poate fi de doua feluri dupa modalitatea de punere in comun a electronilor .Astefel ea este:

-nepolara- apare la atomii din aceeasi specie sau la atomii din specii diferite care au electronegativitati foarte apropiate(carbon si hidrogen).Fiecare dintre cei doi atomi pune in comun cate un electron si fiecare atrage le fel de mult perechea astfel formata

-polara-exista intre atomi ai nemetalelor din specii diferite .Fiecare dintre cei doi atomi pune in comun cate un electron ,dar atomul care are electronegativitatea mai mare atrage mai puternic perechea formata.Atomul cu electronegativitatea mai mica devine astfel dezvelit de electroni.

Legatura covalenta este cea mai puternica dintre legaturile cunoscute(E>>400kj/mol).

Moleculele au orinetare in spatiu ,pe directiile orbitalilor atomici sau a orbitalilor hibrizi.In general legatura covalenta exista la combinatiile anorganice care nu au caracter de electrolit,si in special la combinatiile organice.Astfel prin electronegativitatea unui element aflat intr-o combinatie se intelege puterea cu care acel element atrage catre propriul nucleu norul electronic al legaturii pe care o realizeaza cu un alt element.Asadar ,legatura covalenta este in general polara ,dar oricat de mari ar fi deferentele de electronegativitate ,procentul de caracter ionic nu atinge 100%