Legame covalente: tipi ed esempi
Introduzione
Ilegami covalenti sono un tipo fondamentale di legame chimico che svolge un ruolo cruciale nella formazione delle molecole. A differenza dei legami ionici, che prevedono il trasferimento di elettroni, i legami covalenti si formano grazie alla condivisione di elettroni tra gli atomi. Questa condivisione permette agli atomi di raggiungere una configurazione elettronica stabile, simile a quella dei gas nobili. I legami covalenti sono essenziali per creare la vasta gamma di sostanze presenti in natura, dalle molecole semplici come l'acqua ai composti organici complessi.
Legame covalente e regola dell'ottetto
Regola dell'ottetto
Un legame covalente è un tipo di legame chimico che si forma quando due atomi condividono una o più coppie di elettroni per raggiungere la stabilità. Questa condivisione permette a ciascun atomo coinvolto di raggiungere una configurazione elettronica stabile, simile a quella dei gas nobili.
La regola dell'ottetto afferma che gli atomi tendono a formare legami in modo tale da avere otto elettroni nel loro guscio più esterno (guscio di valenza). Questa configurazione è considerata stabile perché rispecchia la disposizione degli elettroni dei gas nobili.
Come i legami covalenti seguono la regola dell'ottetto
- Condivisione di elettroni: Gli atomi condividono gli elettroni per completare i loro gusci di valenza.
- Esempio:
- H₂ (molecola di idrogeno): Ogni atomo di idrogeno condivide 1 elettrone, ottenendo così 2 elettroni, il che soddisfa la regola del doppietto(stabile per l'idrogeno).
- O₂ (molecola di ossigeno): Ogni atomo di ossigeno condivide 2 elettroni, ottenendo 8 elettroni nel guscio esterno.
- CH₄ (Metano): Il carbonio condivide 4 elettroni con 4 atomi di idrogeno, completando il suo ottetto.
Tipi di legami covalenti
I legami covalenti possono essere classificati in base al numero di coppie di elettroni condivisi tra gli atomi. I tipi principali comprendono i legami covalenti singoli, doppi e tripli.
Legami covalenti singoli
Un legame covalente singolo comporta la condivisione di una coppia di elettroni tra due atomi. Questo tipo di legame è comune in molecole come l'idrogeno gassoso (H₂) e il metano (CH₄). I legami singoli sono generalmente più deboli di quelli multipli, ma sono essenziali per la stabilità di molti composti organici.
Legami covalenti doppi
I legami covalenti doppi comportano la condivisione di due coppie di elettroni tra gli atomi. Un esempio è il legame tra i due atomi di ossigeno in una molecola di ossigeno (O₂). I doppi legami sono più forti e più corti dei legami singoli e contribuiscono alla rigidità e alla reattività delle molecole.
Legami covalenti tripli
I legami covalenti tripli consistono in tre coppie di elettroni condivisi. Un esempio significativo è il legame nell'azoto gassoso (N₂). I legami tripli sono il tipo di legame covalente più forte e più corto e sono quindi fondamentali nelle molecole che richiedono un'elevata stabilità e resistenza.
Struttura dei legami covalenti
La struttura dei legami covalenti può essere compresa esaminando la geometria delle molecole formate da questi legami. La disposizione degli atomi in una molecola è determinata dalla geometria delle coppie di elettroni, che minimizza la repulsione tra le coppie di elettroni.
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Geometria molecolare |
Angolo di legame (gradi) |
Esempio di molecola |
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Lineare |
180 |
CO₂ |
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Trigonale planare |
120 |
BF₃ |
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Tetraedrico |
109.5 |
CH₄ |
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Bipiramidale trigonale |
90, 120 |
PCl₅ |
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Ottaedrico |
90 |
SF₆ |
La comprensione della struttura aiuta a prevedere le proprietà fisiche e chimiche delle molecole, come la polarità, la reattività e la fase della materia.
Domande frequenti
Che cos'è un legame covalente?
Un legame covalente è un legame chimico in cui due atomi condividono una o più coppie di elettroni per ottenere una configurazione elettronica stabile.
In cosa differiscono i legami covalenti da quelli ionici?
I legami covalenti comportano la condivisione di elettroni tra atomi, mentre i legami ionici comportano il trasferimento di elettroni da un atomo all'altro, con conseguente formazione di ioni.
Cosa determina il tipo di legame covalente formato?
Il tipo di legame covalente - singolo, doppio o triplo - è determinato dal numero di coppie di elettroni condivise tra gli atomi.
I legami covalenti possono essere spezzati?
Sì, i legami covalenti possono essere spezzati attraverso reazioni chimiche che forniscono energia sufficiente a superare la forza del legame, portando alla formazione di nuovi legami.
Perché la struttura dei legami covalenti è importante?
La struttura determina la forma delle molecole, che influenza le loro proprietà fisiche e chimiche, tra cui la reattività, la polarità e la fase della materia.
