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legame covalente, legame elettrovalente

Un legame chimico è una forza che agisce tra due o più atomi per tenerli insieme come una molecola stabile. Gli atomi di elementi diversi dai gas nobili hanno una configurazione elettronica instabile e il loro guscio più esterno è incompleto. Possono guadagnare, perdere o condividere elettroni per raggiungere una configurazione elettronica stabile del gas nobile più vicino.

In questa lezione tratteremo:

• Legame elettrovalente
• Legame covalente
• Legame covalente polare e non polare
• Confronto tra composto elettrovalente e covalente

Affinché un atomo raggiunga una configurazione elettronica stabile, deve avere:

• 2 elettroni nel primo guscio (regola del duplet).
• 8 elettroni nel suo guscio più esterno (regola dell'ottetto).

Così la composizione chimica degli atomi comporta la ridistribuzione degli elettroni in modo da ottenere una configurazione elettronica stabile. Tendono a raggiungere una configurazione elettronica stabile del gas nobile più vicino:

• Trasferimento di elettroni di valenza da un atomo metallico a un atomo non metallico. Il legame chimico che si forma tra i due atomi avviene mediante il trasferimento di uno o più elettroni dall'atomo di un elemento metallico ad un atomo di un elemento non metallico. Questo tipo di legame è chiamato legame elettrovalente o ionico e il composto formatosi come risultato è chiamato composto elettrovalente. Ad esempio, NaCl, CaO, MgCl ₂

• Mutua condivisione di elettroni tra due coppie di atomi di elementi non metallici. Il legame chimico che si forma a causa della condivisione reciproca di elettroni tra le coppie di atomi di elementi non metallici è chiamato legame covalente e il composto chimico formatosi come risultato è chiamato composto covalente.

Legame elettrovalente

La formazione di un composto elettrovalente comporta il trasferimento di elettroni di valenza da un atomo (generalmente metallico) ad un altro atomo (generalmente non metallico).
Atomo metallico - perde elettroni e diventa catione, X − 1e ⁻ → X ¹⁺
Atomo non metallico : acquista elettroni e diventa un anione, Y + 1e ⁻   → Y ¹⁻
Poiché gli ioni sono particelle cariche opposte, si attraggono l'un l'altro per formare un composto elettrovalente.

Esempio1: cloruro di sodio (NaCl)

Configurazione elettronica dell'atomo di sodio[Numero atomico 11] - 2, 8, 1
Configurazione elettronica dell'atomo di cloro[Numero atomico 17] - 2, 8, 7
L'atomo di sodio raggiunge una configurazione elettronica stabile del gas nobile più vicino - Neon perdendo un elettrone dal suo guscio di valenza e diventa uno ione Na ¹⁺ con carica positiva. L'atomo di cloro raggiunge una configurazione stabile del gas nobile più vicino, l'argon, guadagnando un elettrone nel suo guscio di valenza e diventando uno ione con carica negativa Cl− ^.

Na − 1e ⁻ → Na ¹⁺
[2, 8, 1] [2, 8]

Cl ⁺ 1e-   → Cl ¹⁻
[2, 8, 7] [2, 8, 8]

Na + Cl ⇒ Na ¹⁺ Cl ^{1−​​​​​​​ ⇒} NaCl

Esempio 2: Cloruro di magnesio (MgCl ₂ )

Configurazione elettronica dell'atomo di magnesio[Numero atomico 12] - 2, 8, 2
Configurazione elettronica dell'atomo di cloro[Numero atomico 17] - 2, 8, 7
L'atomo di magnesio raggiunge una configurazione elettronica stabile del gas nobile più vicino - il neon perdendo due elettroni dal suo guscio di valenza e diventa uno ione con carica positiva Mg ²⁺ . L'atomo di cloro raggiunge una configurazione stabile del gas nobile più vicino, l'argon, guadagnando un elettrone nel suo guscio di valenza e diventando uno ione caricato negativamente Cl ^{−​​​​​​​ .}

Ad accettare i due elettroni di Mg ci sono due atomi di cloro.

Mg − 2e ^{−​​​​​​​ ⇒} Mg ²⁺ , 2Cl + 2e ⁻ ⇒ 2Cl ⁻
Mg + 2Cl ⇒ Mg ²⁺ 2Cl ^{1−​​​​​​​ ⇒} MgCl ₂

Legame covalente

Nel legame covalente c'è una mutua condivisione di elettroni tra due coppie di atomi di elementi non metallici e il composto così formato è chiamato composto covalente. Gli elettroni nel guscio di valenza sono condivisi reciprocamente dagli atomi di ciascun elemento in modo tale che ciascun atomo acquisisca una configurazione elettronica stabile. Il legame è singolo [-], doppio[=] o triplo[ = ] covalente.

Esempio 1: Ossigeno [O ₂ ]

L'atomo di ossigeno [Numero atomico 8, configurazione elettronica 2, 6] ha bisogno di due elettroni per ottenere una struttura ottetto stabile. Ciascuno degli atomi di O contribuisce con due elettroni in modo da avere due coppie di elettroni condivise tra loro risultando nella formazione di un doppio legame covalente, O = O.

Esempio 2: Metano [CH ₄ ]

Un atomo di carbonio condivide quattro coppie di elettroni, una con ciascuno dei quattro atomi di idrogeno.

Composti covalenti polari e non polari

Composti covalenti non polari	Composti covalenti polari
Si dice che i composti covalenti siano non polari quando la coppia condivisa di elettroni è equamente distribuita tra i due atomi.	Si dice che i composti covalenti siano polari quando la coppia condivisa di elettroni è distribuita in modo disuguale tra i due atomi.
Non avviene alcuna separazione di carica. La molecola covalente è simmetrica ed elettricamente neutra.	Ha luogo la separazione della carica. L'atomo che attrae più fortemente gli elettroni sviluppa una leggera carica negativa.
Esempio: H2 , Cl2 , O2 , CH4	Esempio: H 2 O, NH3 , HCl HCl: Poiché lo ione cloruro è più elettronegativo dello ione idrogeno, lo ione cloruro ha un carattere parzialmente negativo mentre l'idrogeno ha un carattere parzialmente positivo.

Proprietà e confronto di composti elettrovalenti e covalenti