Esistono due tipi di legami atomici - legami ionici e legami covalenti. Differiscono nella loro struttura e proprietà. Legami covalenti consistono in coppie di elettroni condivise da due atomi e legano gli atomi in un orientamento fisso. Sono necessarie energie relativamente alte per romperle (50 - 200 kcal / mol). Se due atomi possono formare un legame covalente dipende dalla loro elettronegatività, cioè il potere di un atomo in una molecola di attrarre gli elettroni su se stesso. Se due atomi differiscono notevolmente nella loro elettronegatività - come fanno il sodio e il cloruro - allora uno degli atomi perderà il suo elettrone verso l'altro atomo. Ciò si traduce in uno ione con carica positiva (catione) e ione a carica negativa (anione). Il legame tra questi due ioni è chiamato a legame ionico.
Legami covalenti | Legami ionici | |
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Polarità | Basso | alto |
Formazione | Si crea un legame covalente tra due non metalli che hanno elettronegatività simili. Nessuno dei due atomi è abbastanza "forte" da attrarre gli elettroni dall'altro. Per la stabilizzazione, condividono i loro elettroni dall'orbita molecolare esterna con altri. | Un legame ionico si forma tra un metallo e un non-metallo. I non-metalli (ione -ve) sono "più forti" del metallo (+ ve ioni) e possono ottenere elettroni molto facilmente dal metallo. Questi due ioni opposti si attraggono e formano il legame ionico. |
Forma | Forma definita | Nessuna forma definita |
Che cos'è? | Il legame covalente è una forma di legame chimico tra due atomi non metallici che è caratterizzato dalla condivisione di coppie di elettroni tra atomi e altri legami covalenti. | Il legame ionico, noto anche come legame elettrovalente, è un tipo di legame formato dall'attrazione elettrostatica tra ioni caricati opposti in un composto chimico. Questi tipi di legami si verificano principalmente tra un atomo metallico e un atomo non metallico. |
Punto di fusione | Basso | alto |
Esempi | Metano (CH4), acido cloridrico (HCl) | Sodio cloruro (NaCl), acido solforico (H2SO4) |
Si verifica tra | Due non metalli | Un metallo e uno non metallico |
Punto di ebollizione | Basso | alto |
Stato a temperatura ambiente | Liquido o gassoso | Solido |
Il legame covalente si forma quando due atomi sono in grado di condividere elettroni mentre il legame ionico si forma quando la "condivisione" è così disuguale che un elettrone dall'atomo A viene completamente perso nell'atomo B, risultando in una coppia di ioni.
Ogni atomo è costituito da protoni, neutroni ed elettroni. Al centro dell'atomo, neutroni e protoni stanno insieme. Ma gli elettroni ruotano in orbita attorno al centro. Ognuna di queste orbite molecolari può avere un certo numero di elettroni per formare un atomo stabile. Ma a parte il gas inerte, questa configurazione non è presente con la maggior parte degli atomi. Quindi per stabilizzare l'atomo, ogni atomo condivide metà dei suoi elettroni.
Il legame covalente è una forma di legame chimico tra due atomi non metallici che è caratterizzato dalla condivisione di coppie di elettroni tra atomi e altri legami covalenti. Il legame ionico, noto anche come legame elettrovalente, è un tipo di legame formato dall'attrazione elettrostatica tra ioni caricati opposti in un composto chimico. Questo tipo di legami si verifica principalmente tra un atomo metallico e un atomo non metallico.
I legami covalenti si formano come risultato della condivisione di una o più coppie di elettroni di legame. Le electro negativities (capacità di attrazione dell'elettrone) dei due atomi legati sono uguali o la differenza non è maggiore di 1.7. Finché la differenza di elettro-negatività non è maggiore di 1,7, gli atomi possono solo condividere gli elettroni di legame.
Un modello dei legami covalenti doppio e singolo di carbonio all'interno di un anello benzenico.Ad esempio, consideriamo una molecola di metano, cioè CH4. Il carbonio ha 6 elettroni e la sua configurazione elettronica è 1s22s22p2, cioè ha 4 elettroni nella sua orbita esterna. Secondo la regola Octate (afferma che gli atomi tendono a guadagnare, perdere o condividere elettroni in modo che ogni atomo abbia il livello di energia più esterno che è tipicamente 8 elettroni), per essere in uno stato stabile, ha bisogno di altri 4 elettroni. Quindi forma un legame covalente con l'idrogeno (1s1) e, condividendo gli elettroni con l'idrogeno, forma metano o CH4.
Se la differenza di elettro-negatività è maggiore di 1,7, allora l'atomo elettronegativo superiore ha una capacità di attrazione dell'elettrone che è abbastanza grande da forzare il trasferimento di elettroni dall'atomo elettronegativo minore. Ciò causa la formazione di legami ionici.
Legame di sodio e cloro ionicamente per formare cloruro di sodio.Ad esempio, nel sale da tavola comune (NaCl) i singoli atomi sono sodio e cloro. Il cloro ha sette elettroni di valenza nella sua orbita esterna ma per essere in una condizione stabile, ha bisogno di otto elettroni nell'orbita esterna. D'altra parte, il sodio ha un elettrone di valenza e ha bisogno anche di otto elettroni. Poiché il cloro ha un'elettro-negatività elevata, 3,16 rispetto al sodio 0,9, (quindi la differenza tra la loro elettro-negatività è superiore a 1,7) il cloro può facilmente attirare l'elettrone di valenza del sodio. In questo modo formano un legame ionico e condividono l'un l'altro gli elettroni e entrambi avranno 8 elettroni nel loro guscio esterno.
I legami covalenti hanno una forma definita e prevedibile e hanno punti di fusione e di ebollizione bassi. Possono essere facilmente suddivisi nella sua struttura primaria in quanto gli atomi sono vicini per condividere gli elettroni. Questi sono per lo più gassosi e anche una leggera carica negativa o positiva alle estremità opposte di un legame covalente dà loro polarità molecolare.
I legami ionici normalmente formano composti cristallini e hanno punti di fusione e punti di ebollizione più elevati rispetto ai composti covalenti. Questi conducono elettricità allo stato fuso o in soluzione e sono legami estremamente polari. Molti di essi sono solubili in acqua ma insolubili in solventi non polari. Richiedono molta più energia del legame covalente per rompere il legame tra loro.
La ragione della differenza nei punti di fusione e di ebollizione dei legami ionici e covalenti può essere illustrata attraverso un esempio di NaCl (legame ionico) e Cl2 (legame covalente). Questo esempio può essere trovato su Cartage.org.