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Chimica per il liceo/I legami: differenze tra le versioni

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→‎Il legame covalente: immagine legame covalente
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[[File:Legame covalente.gif|sinistra|miniatura|265x265px|Formazione del legame covalente nella molecola di cloro]]
Il legame covalente si basa sulla condivisione degli elettroni: due atomi mettono in comune una o più coppie di elettroni. Il raggiungimento dell’ottetto è possibile poiché gli elettroni condivisi appartengono contemporaneamente a entrambi gli atomi.
[[File:Methane-2D-stereoMetano, formule di vario tipo.svgpng|miniatura|188x188px658x658px|IlMetano, formule di vario metanotipo]]
Il cloro, ad esempio, è un gas tossico di colore verde-giallastro (il nome di tale elemento deriva proprio dal termine greco χλωρός, chlōros, che significa “verde”) che, in natura, esiste sotto forma di molecole biatomiche: Cl2. Ciascuno dei due atomi di cloro che formano la molecola possiede 7 elettroni di valenza (il cloro appartiene infatti al gruppo 17, quello degli alogeni) e pertanto per raggiungere l’ottetto (corrispondente alla stessa configurazione elettronica del gas nobile più vicino, l’argon) necessitano entrambi di un elettrone: ciò è possibile mediante la formazione un legame covalente in cui ciascun atomo mette in compartecipazione un proprio elettrone. Come mostrato nella figura animata quando i due atomi di cloro si legano per formare una molecola si forma una coppia di elettroni condivisa, in modo tale che i due elettroni appartengano contemporaneamente a entrambi gli atomi, che si trovano così ad avere otto elettroni di valenza ciascuno. È possibile indicare la presenza di un legame covalente fra i due atomi, anche senza esplicitare gli elettroni di valenza tramite i simboli di Lewis, utilizzando un trattino che ne unisce i simboli: Cl－Cl.
 
Il legame covalente può formarsi tra atomi uguali, come nel caso precedentemente analizzato, ma anche tra atomi di elementi differenti. Per esempio, nella molecola del metano (CH4CH<sub>4</sub>), un gas incolore, inodore e altamente infiammabile, utilizzato per il riscaldamento domestico e come combustibile per le automobili, l’atomo di carbonio mette in condivisione tutti i suoi quattro elettroni con altrettanti atomi di idrogeno, formando quattro distinti legami covalenti. Ciò permette al carbonio di completare l’ottetto e contemporaneamente a ciascun atomo di idrogeno di raggiungere la configurazione elettronica stabile dell’elio. Nella figura a destra è rappresentata la molecola del metano.
 
=== Legami covalenti semplici, doppi e tripli ===
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In base al numero di coppie di elettroni che vengono condivise tra due atomi per raggiungere l’ottetto si possono distinguere tre tipologie di legami covalenti:
 
# Nel '''legame covalente semplice''' (o '''singolo''') viene condivisa una sola coppia di elettroni tra due atomi, come nei casi precedentemente analizzati del cloro molecolare e del metano (in cui sono presenti quattro distinti legami semplici), o nel caso della molecola di idrogeno (H2H<sub>2</sub>), in cui ciascun atomo mette in condivisione il suo unico elettrone, al fine di raggiungere la stabilità (rappresentata in questo caso dalla configurazione elettronica dell’elio), come mostrato innella figura 8.5 [figura 8.5 - formazione della molecola di idrogeno utilizzando le strutture di Lewis]accanto; anche in questo caso è possibile rappresentare la struttura della molecola, in forma semplificata, mediante un trattino che unisce i simboli dei due atomi legati: H－H.
# Nel '''legame covalente doppio''' vengono condivise due coppie di elettroni tra gli stessi due atomi. Un esempio è dato dal gas ossigeno (O2O<sub>2</sub>) in cui ciascuno dei due atomi che formano la molecola possiede 6 elettroni di valenza (gruppo 16): per raggiungere l’ottetto (raggiungendo la stessa configurazione elettronica del gas nobile neon) sono necessari a ciascun atomo due elettroni; si formano pertanto due coppie di elettroni condivise tra gli stessi atomi, ossia un legame covalente doppio. La figura 8.6accanto [figurarappresenta 8.6in - formazione della molecola di idrogeno utilizzando le strutture di Lewis] rappresentarosso la formazione della molecola di ossigeno. In questo caso, il legame doppio può essere rappresentato da due trattini tra i simboli degli atomi: O＝O.
# Nel '''legame covalente triplo''' vengono invece condivise tre coppie di elettroni tra gli stessi due atomi. Un esempio è dato dal gas azoto (N2N<sub>2</sub>) in cui ciascuno dei due atomi che formano la molecola possiede 5 elettroni di valenza (gruppo 15): la formazione di tre coppie di elettroni condivise tra gli stessi atomi permette a entrambi di raggiungere l’ottetto e quindi la stabilità. La figura 8.7accanto, [figurain 8.7 - formazione della molecola di idrogeno utilizzando le strutture diblu, Lewis]si rappresenta la formazione della molecola di azoto. In questo caso, il legame triplo può essere rappresentato da tre trattini tra i simboli degli atomi: N≡N.
 
I legami doppi e tripli possono essere complessivamente indicati anche come legami covalenti multipli.
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