IL LEGAME COVALENTE Nel legame covalente gli elettroni responsabili del legame sono condivisi tra i due atomi legati: essi percorrono nel tempo lo spazio intorno a entrambi gli atomi, nonché la regione spaziale compresa tra i due atomi. Il legame chimico semplice coinvolge due elettroni che possono provenire da ciascuno dei due atomi legati, ma anche entrambi da uno stesso atomo Tra due atomi può instaurarsi più di un singolo legame. Si parla di legame multiplo: doppio se nel legame complessivo tra i due atomi sono coinvolte due coppie di elettroni; triplo se sono coinvolte tre coppie di elettroni. La formazione di legami covalenti rende più stabili i sistemi chimici. Perché tra due atomi si possa stabilire un legame di questo tipo, però, devono verificarsi tre condizioni: • in entrambi gli orbitali coinvolti vi deve essere un elettrone spaiato; • gli orbitali devono sovrapporsi e compenetrarsi parzialmente; • gli elettroni di legame devono avere spin opposto. La nube elettronica è simmetrica rispetto ai due nuclei. La molecola che si forma continua a essere elettricamente neutra e non vi è nessuna differenza di carica elettrica, nessuna differente polarità. Questo tipo di legame covalente è detto omopolare. Il legame covalente omopolare si stabilisce tra due atomi uguali (es. H2, N2, O3, P4), o con uguale elettronegatività, che condividono due elettroni. In questi casi la molecola risultante, se è diatomica, presenta un eccesso di carica negativa localizzata su un atomo: si genera quindi un dipolo elettrico. Queste molecole sono dette dipolari (o semplicemente polari) e il legame si chiama legame covalente polare. Un legame covalente viene definito legame σ, se la nube elettronica avvolge omogeneamente la retta ideale che unisce i due nuclei. Un legame covalente viene definito legame π, se la sua nube elettronica si trova da parti opposte rispetto alla retta ideale che congiunge i due nuclei. Formazione di orbitali ibridi sp2: ibridi trigonali La combinazione lineare di un orbitale s e due orbitali p genera tre orbitali ibridi equivalenti con gli assi dei lobi principali, positivi, complanari e diretti verso i vertici di un triangolo equilatero (angoli 120°) Formazione di orbitali ibridi sp3 Per combinazione lineare dell’orbitale s con tutti e tre gli orbitali p produce 4 orbitali ibridi equivalenti che puntano i loro lobi principali verso i vertici di un tetraedro (angoli di 109,5°) Il legame covalente che si stabilisce tra due atomi con differente elettronegatività è detto legame covalente eteropolare. Il legame covalente eteropolare è un legame fra due atomi di elementi diversi, caratterizzati da una carica parziale derivante dalla loro differenza di ELETTRONEGATIVITA’. Le cariche parziali generano un MOMENTO DI DIPOLO. Legame covalente eteropolare La molecola HCl si comporta come un dipolo elettrico a seguito della parziale carica positiva sull’atomi di H e della parziale carica negativa sul Cl. Teoria di LEWIS del legame covalente Ogni atomo in una molecola condivide elettroni finché esso ha acquistato un ottetto caratteristico di un atomo di gas nobile, con l’eccezione di H (che condivide 2 e) Una struttura di Lewis non rappresenta un ritratto della vera struttura geometrica della molecola: è una mappa della distribuzione dei legami Per disegnare una struttura di Lewis: 1. Sistemare gli atomi come sono presenti nella molecola 2. Aggiungere una coppia di elettroni (rappresentata da :) tra ogni atomo legato 3. Usare le rimanenti coppie di elettroni per completare l’ottetto di tutti gli atomi presenti, sia formando coppie solitarie o formando legami multipli 4. Sostituire le coppie di elettroni di legame con linee (—) ma lasciare le coppie elettroniche non condivise come punti (:)
