Che cos'è un legame covalente in chimica?

Un legame covalente in chimica è un legame chimico tra due atomi o ioni in cui le coppie di elettroni sono condivise tra loro. Un legame covalente può anche essere definito un legame molecolare. I legami covalenti si formano tra due atomi non metallici con valori di elettronegatività identici o relativamente vicini. Questo tipo di legame può essere trovato anche in altre specie chimiche, come radicali e macromolecole. Il termine "legame covalente" è entrato in uso per la prima volta nel 1939, sebbene Irving Langmuir abbia introdotto il termine "covalenza" nel 1919 per descrivere il numero di coppie di elettroni condivise dagli atomi vicini.

Le coppie di elettroni che partecipano a un legame covalente sono chiamate coppie di legame o coppie condivise. Tipicamente, la condivisione di coppie di legame consente a ciascun atomo di ottenere un guscio di elettrone esterno stabile, simile a quello visto negli atomi di gas nobile.

Obbligazioni covalenti polari e non polari

Due importanti tipi di legami covalenti sono legami non polari o puri covalenti e legami polari covalenti. I legami non polari si verificano quando gli atomi condividono equamente coppie di elettroni. Poiché solo atomi identici (aventi la stessa elettronegatività) si impegnano veramente in una condivisione equa, la definizione viene espansa per includere un legame covalente tra tutti gli atomi con una differenza di elettronegatività inferiore a 0,4. Esempi di molecole con legami non polari sono H₂, N₂, e CH₄.

All'aumentare della differenza di elettronegatività, la coppia di elettroni in un legame è più strettamente associata a un nucleo rispetto all'altro. Se la differenza di elettronegatività è compresa tra 0,4 e 1,7, il legame è polare. Se la differenza di elettronegatività è maggiore di 1,7, il legame è ionico.

Esempi di obbligazioni covalenti

Esiste un legame covalente tra l'ossigeno e ciascun idrogeno in una molecola d'acqua (H₂O). Ciascuno dei legami covalenti contiene due elettroni, uno da un atomo di idrogeno e uno dall'atomo di ossigeno. Entrambi gli atomi condividono gli elettroni.

Una molecola di idrogeno, H₂, è costituito da due atomi di idrogeno uniti da un legame covalente. Ogni atomo di idrogeno ha bisogno di due elettroni per ottenere un guscio di elettrone esterno stabile. La coppia di elettroni è attratta dalla carica positiva di entrambi i nuclei atomici, tenendo insieme la molecola.

Il fosforo può formare PCl₃ o PCl₅. In entrambi i casi, gli atomi di fosforo e cloro sono collegati da legami covalenti. Pci₃ assume la prevista struttura di gas nobile, in cui gli atomi raggiungono i gusci di elettroni esterni completi. Eppure PCl₅ è anche stabile, quindi è importante ricordare che i legami covalenti in chimica non rispettano sempre la regola degli ottetti.