Elenchiamo ora i legami chimici che si instaurano tra molecole, quindi non quelli che formano la molecola stessa ma che si instaurano tra due molecole diverse o, in particolari casi, tra parti diverse di una stessa molecola. Questa categoria di legami è anche nota come ‘legami secondari’ o ‘legami deboli’ ma non sono una categoria di legami trascurabile, in quanto più legami di questo tipo, se operano insieme, possono avere effetti molto importanti.
Questi legami determinano, ad esempio, le temperature in cui avvengono i passaggi di stato di una sostanza. Inoltre hanno importanti conseguenze nel campo biologico, per esempio possono essere responsabili delle interazioni tra un farmaco ed il suo recettore, innescando effetti terapeutici.
Di seguito i legami deboli principali:
Legame di London: questo tipo di legame secondario si forma a causa dei moti degli elettroni. Quando in una molecola gli elettroni, durante il loro moto, risultano leggermente più orientati verso una zona della molecola, si forma una parziale divisione di carica istantanea. Quando questo fenomeno avviene in due molecole vicine tra loro, esse formano un legame elettrostatico istantaneo.
Legame dipolo-dipolo: è una forza di natura elettrostatica che si ha tra molecole polari; l’intensità di questa attrazione dipende dall’intensità delle cariche parziali delle molecole e dalla distanza a cui si trovano.
L’insieme delle forze di London e delle forze dipolo-dipolo è meglio conosciuto come ‘forze di van der Waals’.
Di seguito i legami ione-dipolo e legame idrogeno:
Legame ione-dipolo: un classico esempio di questo tipo di legame è quello tra uno ione e l’acqua. L’acqua è una molecola polare e tende ad avvicinarsi ad uno ione, orientandosi in modo che la parte di molecola avente una parziale carica di segno opposto allo ione, si affacci ad esso. Esempio: avendo un catione, l’acqua orienterà il suo ossigeno (parte avente una carica parziale negativa) verso il catione. Solitamente gli ioni si trovano come sali solubilizzati in acqua, quindi più molecole d’acqua si orienteranno, in modo idoneo, verso lo ione di interesse. Questo fenomeno viene nominato ‘solvatazione’ ed è quello che permette ad un sale di solubilizzarsi in acqua, in quanto i suoi ioni vengono ‘intrappolati’ in micelle d’acqua piccolissime e, quindi, ‘dispersi’. L’agente che solvata una sostanza si dice solvente mentre la sostanza che viene solvatata si dice ‘soluto’. La soluzione è l’insieme del solvente e del soluto, dove il solvente è presente in quantità maggiore rispetto a tutti i soluti.
Legame idrogeno: questo tipo di legame consiste in un’interazione elettrostatica che si instaura tra l’idrogeno di una molecola ed un atomo abbastanza elettronegativo di un’altra molecola (solitamente F,O,N,S,P). Questo tipo di legame è importantissimo in biologia, specialmente per quanto riguarda il corretto funzionamento delle proteine o le proprietà di alcune sostanze come la cellulosa. Il legame idrogeno è presente nell’acqua sia allo stato liquido che allo stato solido, ed è responsabile della sua relativamente alta temperatura di ebollizione.
