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Il documento illustra i concetti di elettronegatività secondo le scale di Pauling e Mulliken, descrivendo la sua variazione nella tavola periodica. Successivamente definisce il numero di ossidazione basandosi sulla distribuzione degli elettroni nei legami eteronucleari ed elenca le regole per l'assegnazione delle cariche agli elementi. Infine, analizza i legami covalenti attraverso le strutture di Lewis, spiegando ordine di legame, regola dell'ottetto e la procedura passo-passo per determinare la struttura molecolare, esemplificata con l'urea.
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- Il legame covalente si basa sulla condivisione di elettroni tra atomi; quando gli atomi sono diversi, la diversa attrazione sugli elettroni genera polarità quantificata dall'elettronegatività, definita da Pauling come funzione delle energie di dissociazione e da Mulliken come media tra energia di ionizzazione e affinità elettronica, con valori che aumentano lungo i periodi e diminuiscono lungo i gruppi della tavola periodica.
- Il numero di ossidazione rappresenta la carica ipotetica attribuita a un atomo assegnando gli elettroni dei legami eteronucleari all'atomo più elettronegativo e dividendo equamente quelli dei legami omonucleari, seguendo regole specifiche come lo stato zero per gli elementi puri, valori fissi per H, metalli alcalini, alogeni e ossigeno, e la somma totale pari alla carica della specie chimica.
- Il legame covalente implica la condivisione di coppie di elettroni dove la valenza indica il numero di legami formabili e l'ordine di legame corrisponde al numero di coppie condivise (singolo, doppio o triplo), guidato dalla regola dell'ottetto che spinge gli atomi a raggiungere la configurazione dei gas nobili, con eccezioni per l'idrogeno che cerca il duetto.
- Per determinare le strutture di Lewis si calcolano prima gli elettroni di valenza totali e quelli necessari per gli ottetti, da cui si ricavano il numero di legami e coppie solitarie seguendo una procedura ordinata: posizionamento dell'atomo centrale (meno elettronegativo), unione con legami semplici, aggiunta di legami multipli se necessario e collocazione delle coppie solitarie rimanenti.
- L'esempio dell'urea illustra l'applicazione pratica della procedura per le strutture di Lewis: il carbonio si posiziona al centro circondato da azoto e ossigeno con idrogeni terminali, si sommano gli elettroni di valenza (24 totali), si calcolano gli elettroni richiesti per gli ottetti (40 totali), si determinano i legami e coppie solitarie e si assegna la struttura finale con doppi legami dove necessario per soddisfare l'ottetto su tutti gli atomi.
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