Le formule di Lewis

Carlo ha scritto:

Gentilissima Professoressa,

da poco abbiamo intrapreso lo studio dei legami chimici. Mi sorge un dubbio; mi viene chiesto in un quesito  ”Descrivi il tipo di composto che si può ottenere dall’alluminio, Al, e zolfo, S, e indica il tipo di legame che vi è coinvolto rappresentandolo con la simbologia di Lewis”

… Inizio con il numero atomico di ciascun elemento, poi faccio la configurazione elettronica, poi considero la differenza di elettronegatività per capire che tipo di legame sto affrontando e dopo, quando devo rappresentarlo nei vari passi con la simbologia di Lewis, mi blocco..

Le chiedo un ausilio per questo ”tarlo” cruciale..

Grazie. Distinti saluti.

P.S. – Se si trattasse di un composto ionico la simbologia cambia o resta sempre la stessa??

Questa è la risposta:

A partire dalla configurazione elettronica dell’alluminio e dello zolfo puoi scrivere facilmente i loro simboli di Lewis, che sono:

Poiché l’alluminio è un metallo e lo zolfo un non metallo, il composto che si forma dalla loro reazione ha natura ionica; non si conoscono infatti molecole derivanti dalla combinazione di questi due elementi. Tenendo presente la regola dell’ottetto, puoi facilmente dedurre che l’atomo di zolfo deve acquisire 2 elettroni e trasformarsi così in ione solfuro, S^2-, mentre l’atomo di alluminio deve perdere 3 elettroni e trasformarsi in ione Al³⁺. Affinché il composto che si forma dalla reazione tra Al e S sia elettricamente neutro, il rapporto tra gli ioni alluminio e gli ioni solfuro deve essere di 2 a 3; infatti, 2 atomi di alluminio cedono 6 elettroni a 3 atomi di zolfo così da formare 2 ioni Al³⁺ (in totale 2×3+ = 6+) e 3 ioni S^2- (in totale 3×2- = 6-).

La formula del composto in questione è quindi Al₂S₃. Come puoi notare, l’indice 2 dato all’alluminio corrisponde al numero 2 della carica dello ione solfuro, mentre l’indice 3 dato allo zolfo corrisponde al numero 3 della carica dello ione alluminio; in modo spiccio, la formula del composto si ottiene incrociando il numero di carica degli ioni. La conoscenza della formula del composto ti aiuta a scrivere la sua formula di Lewis: basta infatti ripetere due volte il simbolo di Lewis dello ione alluminio e tre volte quello dello ione solfuro. Ciò che si ottiene è

e può essere riassunto come segue: 

                                                                             [ Al³⁺ ]₂ 

 Come puoi notare, la simbologia di Lewis per i composti ionici è diversa rispetto a quella dei composti molecolari, che presentano legami covalenti tra gli atomi che formano le loro molecole. Un legame covalente tra due atomi consiste nella condivisione di una coppia di elettroni e viene rappresentato nella simbologia di Lewis con un trattino tra i simboli dei due atomi che si legano. Così la formula di Lewis di una molecola come quella di acqua, in cui H e O sono legati da un legame covalente polare, è

La formula di Lewis di un composto ionico si distingue proprio per la presenza di ioni positivi e negativi e per l’assenza di trattini tra i loro simboli.