Legame ionico e trasferimento di elettroni

I legami ionici sono formati dal trasferimento di elettroni dai metalli ai non metalli. In confronto ai legami covalenti, in cui gli elettroni sono condivisi, nei legami ionici i metalli tendono a perdere e i non metalli tendono ad accettare gli elettroni. Ma perché?

La configurazione elettronica più stabile di un atomo è con un ottetto completo. Il raggiungimento di questo stato, insieme all'abbassamento delle energie potenziali, è una forza trainante importante per la formazione dei legami. Ma come prevedere quando gli elettroni verranno trasferiti e non condivisi?

Per questo, esaminiamo le energie di ionizzazione e le affinità degli elettroni degli atomi. Nella tavola periodica, i metalli del blocco s hanno basse energie di ionizzazione. Ciò facilita la perdita più rapida di elettroni, per raggiungere un ottetto, formando contemporaneamente cationi.

Al contrario, i non metalli del blocco p, ad eccezione dei gas nobili, hanno elevate affinità per gli elettroni e li accettano prontamente per formare anioni. I cationi e gli anioni con carica opposta sperimentano forti interazioni elettrostatiche, che si attraggono a vicenda per formare legami ionici. I composti ionici spesso formano strutture cristalline dure e ben definite con punti di fusione elevati, a causa della forte attrazione elettrostatica tra gli ioni.

Considerate il fluoruro di litio, un composto ionico a base di litio e fluoro. Quando il litio perde un elettrone per diventare un catione di litio con un duetto, l'elettrone viene assorbito dal fluoro, per formare l'anione con un ottetto. Secondo la legge di Coulomb, queste due particelle cariche sono attratte l'una dall'altra per formare fluoruro di litio, un composto neutro.

Il modello di Lewis può essere utilizzato per descrivere e prevedere la formula chimica dei composti ionici. Il simbolo di Lewis mostra le cariche nell'angolo in alto a destra e raffigura anioni e cationi con il simbolo scritto fra parentesi. Considerate il cloruro di stronzio, un sale comunemente usato per ottenere il colore rosso brillante nei fuochi d'artificio.

Il simbolo di Lewis per lo stronzio mostra due elettroni spaiati mentre il cloro possiede un elettrone spaiato. Lo stronzio deve perdere due elettroni, mentre il cloro deve guadagnare un elettrone per raggiungere un ottetto. Pertanto, un catione di stronzio si lega a due anioni cloruro, nel rapporto di 1:2.