Esempio di legame covalente

Il Legame covalente è quello in cui due atomi si uniscono condividendo i loro elettroni, per andare a completare le sue Regole dell'Ottetto.

Storia del legame covalente

Fu all'inizio del XX secolo che i chimici iniziarono a capire come e perché si formassero le molecole. La prima grande svolta è arrivata con la proposta di Gilbert lewis riguardo a cosa la formazione di un legame chimico implica che gli atomi condividono gli elettroni. Lewis descrisse la formazione di un legame chimico nell'idrogeno come:

Questo tipo di accoppiamento elettronico è un esempio di legame covalente, un legame in cui in due elettroni sono condivisi da due atomi. Il Composti covalenti sono quello contengono solo legami covalenti.

Elettroni nel legame covalente

Per semplicità, il coppia di elettroni condivisa è spesso rappresentato come linea singola collegando i simboli degli elementi. Pertanto, il legame covalente della molecola di idrogeno è scritto come H-H.

Nel legame covalente, ogni elettrone della coppia condivisa

è attratto dai nuclei di entrambi gli atomi. Questa attrazione tiene insieme i due atomi nella molecola H.₂ ed è responsabile della formazione di legami covalenti in altre molecole.

Nei legami covalenti tra atomi di più elettroni partecipano solo gli elettroni di valenza, che sono i più esterni, nell'orbitale più superficiale. Tra uno e tre di loro parteciperanno all'unione.

Gli altri elettroni, che non partecipano al legame, sono chiamati Elettroni non di legame, o se li organizziamo a coppie, Coppie libere. Cioè, coppie di elettroni di Valencia che non partecipare alla formazione del legame covalente.

Rappresentazione del legame covalente

Le strutture con cui sono rappresentati i composti covalenti, come H₂ e F₂ sono conosciuti come Strutture di Lewis. Una struttura di Lewis è a rappresentazione di un legame covalente, dove la coppia di elettroni condivisi indicato da linee o come coppie di punti tra due atomi, e le coppie libere non condivise sono indicate come coppie di punti sui singoli atomi. In una struttura di Lewis vengono mostrati solo gli elettroni di valenza e non quelli interni.

Considerando la struttura di Lewis per la molecola d'acqua H₂Oppure, tutti gli elettroni di valenza degli atomi di idrogeno e ossigeno sono contrassegnati prima con punti.

In un secondo caso, il collegamento è contrassegnato da una linea. E le coppie libere, che esisteranno solo nell'ossigeno, con i punti.

La regola dell'ottetto

La formazione di queste molecole, come quelle dell'Acqua H₂Oppure, illustra la chiamata Regola dell'ottetto, proposto da Lewis: un atomo diverso dall'idrogeno tende a formare legami fino a circondarsi di otto elettroni di valenzaCioè, un legame covalente si forma quando non ci sono abbastanza elettroni per ogni singolo atomo per completare il suo ottetto.

Condividendo gli elettroni in un legame covalente, ogni atomo completa il suo ottetto. Per l'idrogeno, il requisito è ottenere la configurazione elettronica dell'elio, che deve avere un totale di due elettroni.

La regola dell'ottetto funziona principalmente per gli elementi del secondo periodo o riga della tavola periodica. Questi elementi hanno sottolivelli in cui possono esserci un totale di otto elettroni.

Quando un atomo di questi elementi forma un Composto Covalente, ottiene la configurazione elettronica del Gas Nobile Neon, condividendo elettroni con altri atomi nello stesso composto.

Tipi di legami covalenti

Gli atomi possono formare diversi tipi di legami covalenti: Singole, Doppie o Triple.

In un Collegamento semplice, due atomi sono uniti mediante Una coppia di elettroni. Si verificano nella stragrande maggioranza dei composti covalenti ed è la forma più elementare di questo legame.

In molti composti, Collegamenti doppi, cioè quando due atomi condividono Due coppie di elettroni. Se due atomi condividono due coppie di elettroni, il legame covalente è chiamato doppio legame. Questi legami si trovano in molecole come l'anidride carbonica (CO₂) ed etilene (C₂H₄).

UN Triplo collegamento sorge quando due atomi condividono Tre coppie di elettroni, come nella molecola di azoto N₂, la molecola di acetilene C₂H₂.

I legami multipli sono più corti dei singoli legami covalenti. Il Lunghezza del collegamento è definito come distanza tra il nucleo di due atomi uniti da un legame covalente in una molecola.

Differenze tra composti covalenti e ionici

I composti ionici e covalenti presentano marcate differenze nelle loro proprietà fisiche generali, dovute al fatto che i loro legami sono di natura diversa.

Nel Composti covalenti esistere due tipi di forze attrattive; uno di essi è quella che tiene insieme gli atomi di una molecola. Una misura quantitativa di questa attrazione è il energia di legame. L'altra forza di attrazione opera tra le molecole complete, e si chiama Forza intermolecolare. Poiché le forze intermolecolari sono generalmente più deboli delle forze che tengono insieme gli atomi di una molecola, le molecole di un composto covalente si legano con meno forza.

Di conseguenza, i composti covalenti sono quasi sempre gas, liquidi o solidi a basso punto di fusionenf. D'altra parte, le forze elettrostatiche che tengono insieme gli ioni in un composto ionico di solito sono molto forti, in modo che i composti ionici siano solidi a temperatura ambiente e abbiano punti di fusione elevati. Molti composti ionici sono solubili in acqua e le loro soluzioni acquose conducono elettricità perché questi composti sono elettroliti forti.

La maggior parte della i composti covalenti sono insolubili in acquae se si dissolvono, le sue soluzioni acquose come di solito non conducono elettricità perché questi composti sono non elettroliti. I composti ionici fusi conducono elettricità perché contengono cationi e anioni che si muovono liberamente; i composti covalenti liquidi o fusi non conducono elettricità perché non sono presenti ioni.

Esempi di composti legati in modo covalente

1. Acetilene C₂H₂
2. metano CH₄
3. Etano C₂H₆
4. Propano C₃H₈
5. butano C₄H₁₀
6. benzene C₆H₆
7. toluene C₇H₈
8. Alcool metilico CH₃Oh
9. Alcool Etilico C₂H₅Oh
10. Alcool propilico C₃H₇Oh
11. Metil etere CH₃OCH₃
12. Metil Etil Etere C₂H₅OCH₃
13. Etil Etere C₂H₅OC₂H₅
14. acido formico HCOOH
15. acido acetico CH₃COOH
16. acido propionico C₂H₅COOH
17. acido butirrico C₃H₇COOH
18. Anidride carbonica CO₂
19. Monossido di carbonio CO
20. Azoto molecolare N₂
21. Idrogeno molecolare H₂