Polarità dei legami

Quando il legame covalente unisce due atomi di uno stesso elemento, nuclei di questi ultimi esercitano la stessa forza sugli elettroni di legame. In questo caso il legame viene anche denominato legame covalente puro o omopolare.Il legame può avvenire anche tra atomi di elementi diversi, purché abbiano un elettronegatività pressoché uguale.

L’elettronegatività è la capacità che hanno gli atomi di attrarre gli elettroni di legame che condivide con un altro atomo quando sono legati

Nel caso in cui, invece, il legame unisca atomi con un elettronegatività molto diversa, i loro nuclei eserciteranno una forza di attrazione diversa sugli elettroni di legame: in particolare il doppietto di legame sarà attratto dall’atomo più elettronegativo. In questo caso parliamo di legame covalente polare.Ciò significa che gli elettroni di legame saranno attratti maggiormente da uno dei due atomi (quello più elettronegativo).

L. Pauling mise a punto la scala di elettronegatività di tutti gli elementi,nella quale al Fluoro è stato attribuito il valore più alto,4,seguito dall’ossigeno con 3.5, mentre gli elementi meno elettronegativi risultano essere il Cesio e il Francio.

  • Se la differenza di elettronegatività è compresa tra 0 e 0,4 si ha un legame covalente puro,
  • Se la differenza di elettronegatività è compresa tra 0,4 e 1,9 si ha un legame covalente polare,
  • Se la differenza di elettronegatività è maggiore del 1,9 non si ha un legame covalente, bensì un legame ionico.

Il legame covalente dativo

I legami fin’ora citati(Covalente e multiplo) sono ottenuti dalla compartecipazione di una o più coppie di elettroni da parte di entrambi gli atomi.Ci sono caso,però, in cui la coppia di elettroni proviene da un solo atomo; in questo caso parliamo di legame covalente dativo.

Si ha un legame covalente dativo quando il doppietto di elettroni condiviso proviene da uno solo degli atomi

coinvolti nel legame

Ciò avviene quando un atomo di una molecola(chiamato atomo donatore),nonostante abbia completato l’ottetto,possiede ancora una o più coppie di elettroni da poter donare ad un atomo(chiamato atomo accettore) per completare il suo ottetto.

Questo è il caso dell’ammoniaca che,legandosi con tre idrogeni (NH₃),ha completato l’ottetto ma ha ancora una coppia di elettroni che non fanno parte di alcun legame.Questo doppietto più essere donato ad uno ione H⁺ che,avendo l’orbitale 1s, vuoto può accogliere la coppia di elettroni.

 

Legame multiplo

Nel caso in cui due atomi per raggiungere l’ottetto impegniamo due o tre coppie di elettroni, il legame che li unisce viene denominato legame doppio e legame triplo. La molecola do ossigeno è un esempio di molecola contenente un doppio legame. Il numero di elettroni condivisi tra i due atomi viene anche detto ordine di legame.

La valenza  rappresenta il numero di legami che l’atomo di un elemento può formare con altri atomi.

 

 

 

La regola dell’ottetto

Gli elementi dell’ottavo gruppo della tavola periodica sono chiamati gas nobili, a causa della loro scarsa reattività chimica. Tali elementi sono stati oggetto di studio da parte fin dalla fine dell’Ottocento quando due scienziati, Ramsey e Travers, li scoprirono e cercarono di capire, senza riuscirvi, la causa della loro scarsa reattività chimica. La causa della loro inerzia, ovvero della loro scarsa tendenza a reagire, si deve ricercare nella struttura dei loro atomi. La configurazione elettronica esterna di ognuno di essi è del tipo s^2p^6, perché otto sono gli elettroni presenti nel loro ultimo livello. Tale configurazione, detta comunemente ottetto, conferisce gli atomi una particolare stabilità e una spiccata inerzia chimica. L’elio, il cui livello è completo con soli due elettroni, per l sua configurazione elettronica dovrebbe appartenere al secondo gruppo, ma per la sua scarsa reattività viene inserito tra i gas nobili. Lewis osservò che gli elementi che non possiedono la configurazione esterna di ottetto non sono stabili come i gas nobili. Da queste considerazioni, nel 1916 Lewis enunciò la regola dell’ottetto:
un atomo è particolarmente stabile quando possiede 8 elettroni nel livello esterno.
Gli elementi che non sono gas nobili tendono a raggiungere la configurazione dell’ottetto o mettendo in compartecipazione degli elettroni, in questo caso parliamo di legame covalente, oppure cedendo o donando elettroni, in questo caso parlando di legame ionico. A queste operazioni partecipano gli elettroni dello strato più esterno o di valenza, per tale motivo vengono anche chiamati elettroni di legame o elettroni di valenza. I rimanenti elettroni e il nucleo non sono coinvolti.
La regola dell’ottetto e valida per tutti gli elementi appartenenti ai blocchi s e p della tavola periodica. In altre parole:
ogni elemento tende a raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile a esso più vicino nella tavola periodica.