Samuele ha scritto:
Perché i legami tra molecole sono più deboli di quelli atomici?
Questa è la risposta:
Quando si forma un legame tra due atomi o tra due molecole diminuisce l’energia potenziale del sistema; fra le particelle (atomi o molecole) che si legano esistono, infatti, forze attrattive e le attrazioni abbassano sempre l’energia potenziale di un oggetto.
La figura sottostante mostra come varia tale energia potenziale al variare della distanza nel caso di atomi che interagiscono formando un legame ionico o covalente e nel caso di molecole. In ogni caso, quando le particelle, inizialmente molto lontane, si avvicinano, l’energia potenziale diminuisce; a distanza moderata, la loro energia potenziale è inferiore a quella che avrebbero a distanza infinita. Nel momento in cui le particelle vengono in contatto, l’energia potenziale incomincia però a innalzarsi, perché le forze repulsive che agiscono tra cariche elettriche dello stesso segno divengono improvvisamente dominanti e le repulsioni fanno sempre aumentare l’energia potenziale degli oggetti. I profili delle due curve sono simili, ma nel caso delle interazioni intermolecolari la profondità della buca è molto minore e il minimo si raggiunge a distanze maggiori rispetto alla situazione nella quale si instaurano legami tra gli atomi.
La formazione di un legame covalente tra due atomi ha generalmente come risultato il completamento dello strato elettronico esterno di entrambi gli atomi. Poiché gli atomi che si legano hanno nello strato esterno un numero limitato di elettroni, possono avvicinarsi notevolmente prima che le forze repulsive diventino dominanti; la vicinanza che si raggiunge tra il nucleo di un atomo e gli elettroni dell’altro rende invece molto intense le forze attrattive.
Nel caso delle molecole, al contrario, gli atomi che le costituiscono hanno strati elettronici pieni e le forze repulsive tra una molecola e l'altra diventano dominanti non appena le loro nubi elettroniche vengono in contatto. Le forze attrattive prevalgono su quelle repulsive soltanto se la distanza che separa le molecole è dell’ordine di qualche diametro molecolare e a tale distanza esse non possono che essere deboli.