Principali tipi di legami chimici formati tra gli atomi

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Tutta la materia è composta da atomi. Gli atomi sono minuscole particelle di diverso tipo che si uniscono per formare molecole e altri tipi di composti chimici. Ciò che tiene insieme i diversi atomi in una sostanza poliatomica come una molecola o un composto ionico è ciò che chiamiamo legame chimico.

Un legame chimico può essere definito come una forza di natura elettrostatica che tiene insieme due atomi grazie alle interazioni tra i nuclei e le nubi elettroniche di entrambi . Poiché esistono diversi tipi di atomi, inclusi atomi metallici, atomi non metallici, metalloidi e gas nobili, possono verificarsi varie combinazioni in cui gli atomi interagiscono in modi diversi, dando origine a diversi tipi di legami chimici.

Una delle principali caratteristiche degli atomi che determina il tipo di legame che si formerà tra loro è il loro carattere metallico. Non è la stessa cosa unire un atomo metallico con un altro, che unire un metallo con un non metallo, o un non metallo con un altro non metallo. Anche quando si uniscono due non metalli insieme, il legame può essere di diverso tipo, a seconda della differenza tra le elettronegatività dei due elementi.

Tipi di legami chimici ed elettronegatività

A seconda delle caratteristiche dei due atomi legati, si possono dare diversi tipi di legami. In linea di massima, possiamo identificare quattro tipi principali, che sono:

  • Il legame ionico .
  • Il legame covalente polare .
  • Il legame covalente puro o apolare .
  • Il legame metallico .

La proprietà più importante che determina il tipo di legame che si formerà tra due atomi è la differenza tra le loro elettronegatività. L’elettronegatività è la capacità di un atomo di attrarre elettroni di legame quando si forma un legame chimico. Questa è una proprietà periodica che aumenta mentre ci si sposta dal basso verso l’alto lungo un gruppo sulla tavola periodica e mentre ci si sposta da sinistra a destra attraverso un periodo, essendo il fluoro l’elemento più elettronegativo di tutti.

L’elettronegatività si misura su una scala che va da 0,7 (corrispondente all’atomo di francio, il meno elettronegativo di tutti) a 4 (corrispondente al fluoro). Questa scala è nota come scala dell’elettronegatività di Pauling ed è molto utile per prevedere il tipo di legami che si formeranno tra due atomi.

Utilizzo dell’elettronegatività per prevedere il tipo di legame

Quando due atomi si legano tra loro, cercano di completare il loro ottetto, cioè cercano di circondarsi di un totale di 8 elettroni di valenza. Per questo motivo, quando si forma il legame, c’è subito una competizione per mantenere gli elettroni di legame dell’altro.

L’atomo più elettronegativo ottiene tutti gli elettroni. Se ciò accade, questo atomo si carica negativamente, mentre quello meno elettronegativo, quello che ha perso gli elettroni, rimane carico positivamente. Questi due ioni sono attratti l’uno dall’altro grazie alle loro cariche opposte, formando così il legame ionico. Ciò è particolarmente comune quando leghiamo un metallo con un non metallo, come il cloruro di magnesio mostrato di seguito.

legame ionico

D’altra parte, se entrambi gli atomi hanno la stessa elettronegatività (cosa che potrebbe accadere se entrambi gli atomi sono uguali, per esempio), nessuno dei due vincerebbe la competizione per gli elettroni dell’altro, quindi non avrebbero altra scelta che condividere gli elettroni. per soddisfare simultaneamente i rispettivi ottetti. In questo caso, poiché gli elettroni di valenza vengono condivisi, il legame è chiamato legame covalente .

legame covalente puro

Ma cosa succede se uniamo due atomi che hanno elettronegatività simili ma non uguali? In tal caso, il legame non sarà né completamente ionico né completamente polare. In questi casi i due atomi non condividono perfettamente gli elettroni, generando cariche parziali opposte a ciascuna estremità del legame. Questi tipi di legami sono chiamati legami covalenti polari o semplicemente legami polari .

legame covalente polare

Infine, quando uniamo insieme due metalli, non si forma né un legame ionico né un legame covalente. In questo caso si stabilisce un tipo speciale di legame chimico chiamato legame metallico . In questo tipo di legame, gli atomi di metallo sono solitamente impacchettati in una struttura cubica come quella mostrata nella figura seguente.

legame metallico
Tipiche celle cubiche della struttura cristallina dei metalli. Da sinistra a destra, queste celle sono: cella cubica semplice, cella cubica a facce centrate e cella cubica a corpo centrato.

Criteri convenzionali per definire i tipi di legame basati sull’elettronegatività

La tabella seguente riassume i criteri per decidere se il legame tra due atomi sarà ionico, covalente polare, non polare o metallico.

tipo di collegamento differenza di elettronegatività Esempio
legame ionico >1.7 NaCl; LiF
legame polare Tra 0,4 e 1,7 OH; HF; NH
legame covalente apolare <0,4 CH; CIRCUITO INTEGRATO
legame covalente puro 0 H H; oh; F.F
legame metallico non dipende dall’elettronegatività Fe, Mg, Na, Ti…

Come si può vedere nella tabella, il legame sarà ionico quando la differenza di elettronegatività è maggiore di 1,7. È considerato puro covalente se non c’è differenza o se la differenza è molto piccola. Alcuni autori distinguono il primo caso dal secondo, considerando come legami covalenti puri solo quelli in cui si uniscono due atomi uguali, mentre quando la differenza è molto piccola, vengono classificati come legami apolari o apolari.

Infine, se si uniscono due metalli, il legame viene classificato come legame metallico.

Caratteristiche dei diversi tipi di link

legame ionico

Il legame ionico è così chiamato perché è formato da due ioni con cariche opposte. Si forma quando un metallo con elettronegatività molto bassa, solitamente un metallo alcalino o alcalino terroso, viene unito a un non metallo con un’elettronegatività molto elevata, solitamente un alogeno.

Questo tipo di legame non è direzionale perché gli elettroni non sono condivisi lungo l’asse che unisce entrambi gli atomi. Non è inoltre possibile riconoscere unità discrete quando si formano composti ionici, perché ogni catione può trovarsi circondato da più anioni e questi, a loro volta, sono attaccati ad altri cationi, senza appartenere esclusivamente a nessuno di essi.

I composti con legami ionici sono generalmente solubili in acqua e producono soluzioni che conducono elettricità.

legame covalente polare

In questo caso si forma un legame in cui gli elettroni sono condivisi, ma non equamente, generando una carica parzialmente negativa sull’atomo più elettronegativo, e una carica parzialmente positiva sul meno elettronegativo. Questo tipo di legame dà origine a unità discrete chiamate molecole in cui ogni atomo è sempre legato agli stessi altri atomi.

Molti composti con legami polari hanno molecole polari che possono diventare solubili in acqua.

Il legame covalente puro o apolare

Questo legame si verifica quando due atomi identici si uniscono, come avviene nelle molecole di Cl 2 , O 2 e N 2 . Poiché non c’è differenza nell’elettronegatività, gli elettroni sono condivisi perfettamente allo stesso modo. I composti che contengono solo legami covalenti sono necessariamente apolari e sono composti che non sono solubili in acqua.

più legami covalenti

Sia nel legame covalente puro che in quello polare possono verificarsi legami covalenti in cui vengono condivise più coppie di elettroni, dando origine a più legami covalenti. A seconda che siano condivisi 2, 4 o 6 elettroni, il legame sarà classificato rispettivamente come legame covalente singolo, doppio o triplo.

il legame metallico

Come già accennato in precedenza, questo tipo di legame si forma tra atomi di metallo. La sua caratteristica più importante è la presenza di quella che viene chiamata la “banda di conduzione”, attraverso la quale gli elettroni di valenza del metallo possono muoversi liberamente da una parte all’altra. Questa libertà di movimento è ciò che rende i metalli ottimi conduttori di elettricità.

Riferimenti

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Valverde, M. (2021, 25 maggio). Come si forma la materia? Tipi di legami chimici, esempi e caratteristiche . ZS Spagna. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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