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chimica generale
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Il documento illustra il legame covalente, definito come la condivisione di coppie di elettroni tra atomi per raggiungere stabilità. Vengono descritte coppie di legame e solitarie, la formazione di legami singoli, doppi (un sigma e un pi) e tripli (un sigma e due pi) tramite sovrapposizione di orbitali (es. H2, F2, H2O). Sono trattate le proprietà chiave: ordine di legame (numero di coppie condivise), energia di legame (energia per rompere il legame) e lunghezza di legame (distanza internucleare). Si evidenzia come le dimensioni degli orbitali possano influenzare la formazione di legami multipli (es. O=O possibile, S=S meno probabile). Un diagramma di energia potenziale illustra la stabilità del legame in funzione della distanza.
Leggi il riassunto completo
- Legame Covalente: Si forma tramite la condivisione di una o più coppie di elettroni tra due atomi, consentendo loro di raggiungere un livello elettronico esterno completo.
- Coppie di Legame: Gli elettroni condivisi sono definiti coppie condivise o coppie di legame e sono rappresentate da due puntini (es. H:H) o una linea (es. H-H).
- Orbitali e Sovrapposizione: Il legame covalente implica la sovrapposizione di orbitali atomici, come la sovrapposizione di orbitali 2p in F2 o di orbitali 1s e 2p in H-F.
- Coppie Solitarie (Lone Pairs): Coppie di elettroni nel livello più esterno che non partecipano al legame. Esempi includono gli atomi di fluoro, cloro, bromo e iodio nelle loro molecole biatomiche (es. :F:F:).
- Legami Multipli:
- Legame Doppio: Composto da un legame sigma (σ) e un legame pi (π). Il legame π si forma dalla sovrapposizione laterale degli orbitali p. Un esempio è O=O.
- Legame Triplo: Composto da un legame sigma (σ) e due legami pi (π). Esempi includono N≡N e H-C≡C-H.
- Dimensioni degli Orbitali e Formazione Legami Multipli: La formazione di legami multipli può essere influenzata dalle dimensioni degli orbitali. Gli orbitali 3p, essendo più grandi dei 2p, possono impedire una efficace sovrapposizione laterale per la formazione di legami π dopo la formazione di un legame σ (es. S=S è difficile, a differenza di O=O; P≡P è difficile, il fosforo forma P4).
- Proprietà del Legame Covalente:
- Ordine di Legame: Il numero di coppie di elettroni condivise tra due atomi legati (1 per legame semplice, 2 per doppio, 3 per triplo).
- Energia di Legame (E_L): L'energia necessaria per rompere un legame, convenzionalmente definita positiva. Un legame più forte corrisponde a un'energia di legame maggiore. Per molecole biatomiche, è l'energia necessaria a rompere il legame nello stato gassoso.
- Lunghezza di Legame: La distanza tra i nuclei di due atomi legati. Viene misurata in picometri (pm).
- Diagramma di Energia Potenziale: Il legame covalente è illustrato da un diagramma di energia potenziale in funzione della distanza internucleare. La formazione di un legame rilascia energia, e la lunghezza di legame di equilibrio corrisponde al minimo di energia.
- Relazioni tra Proprietà: Un legame doppio è più forte di un legame singolo, ma il legame π è più debole del legame σ. Le tabelle fornite mostrano le energie medie di legame e le lunghezze medie di legame per vari tipi di legami.
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