Differenza tra legami covalenti e idrogeno

Main Difference - Covalent vs Hydrogen Bonds

I legami chimici sono legami che avvengono tra gli atomi. Questi legami chimici sono utili per tenere insieme gli atomi al fine di formare molecole e composti complessi. I legami chimici si formano sia a causa dello scambio di elettroni tra gli atomi sia a causa dell'attrazione tra atomi, ioni o molecole. Il legame covalente e il legame idrogeno sono due tipi di legami chimici che possono essere trovati tra i composti covalenti. Un legame covalente si forma a causa della condivisione di elettroni tra gli atomi. Un legame idrogeno si forma a causa dell'attrazione tra due atomi di due diverse molecole. La principale differenza tra i legami covalenti e quelli a idrogeno è quella i legami covalenti sono attrazioni intramolecolari mentre i legami idrogeno sono attrazioni intermolecolari.

Aree chiave coperte

1. Cosa sono i legami covalenti
      - Definizione, formazione del legame con esempi
2. Cosa sono i legami dell'idrogeno
      - Definizione, formazione del legame con esempi
3. Quali sono le somiglianze tra legami covalenti e idrogeno
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra legami covalenti e idrogeno
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: atomi, forza di attrazione, legame covalente, legame all'idrogeno, attrazioni intermolecolari, attrazioni intramolecolari, ioni, molecole

Cosa sono i legami covalenti

I legami covalenti sono legami chimici che si formano a causa della condivisione di elettroni tra gli atomi. Pertanto, è chiamato una forza di attrazione intermolecolare. Il legame è formato tra due atomi che contengono elettroni spaiati. Questi elettroni spaiati sono accoppiati con gli elettroni spaiati di un altro atomo per formare un legame covalente.

Gli atomi possono avere legami covalenti come singoli legami, doppi legami o tripli legami tra gli atomi. Un legame covalente comprende una coppia di elettroni di legame; quando un elettrone spaiato è accoppiato con un altro elettrone non appaiato di un atomo diverso, si forma un legame covalente e questi due elettroni sono chiamati coppia di elettroni di legame o coppia di legami. Pertanto, in un doppio legame, 4 elettroni sono condivisi tra due atomi perché ci sono 2 legami covalenti con due coppie di legami.

Lo scopo principale della formazione di un legame covalente è quello di riempire gli orbitali più esterni degli atomi per stabilizzarsi. Il legame covalente si trova tra non metalli e metalloidi. I legami covalenti sono attrazioni molto forti e la forza di legame covalente varia da 100 a 1100 kJ / mol.

Figura 1: Struttura a punti incrociati di fluoruro di idrogeno

L'immagine sopra mostra il legame covalente tra atomo di idrogeno (H) e atomo di fluoro (F). Qui, il segno di croce indica l'elettrone spaiato nell'atomo di idrogeno e i segni di punto mostrano gli elettroni nell'orbitale più esterno del fluoro.

Esistono due tipi principali di legami covalenti: legami covalenti polari e legami covalenti non polari. Questi due legami sono denominati in base alla polarità del legame covalente. La polarità del legame dipende dai valori di elettronegatività dei due atomi che contribuiscono al legame covalente. Se la differenza tra questi valori di elettronegatività è inferiore a 0.4, si tratta di un legame covalente non polare. Se questo valore è compreso tra 0,4 e 1,7, è un legame covalente polare. Nell'esempio sopra, l'elettronegatività dell'idrogeno è 2,2 e l'elettronegatività del fluoro è 4,0. Quindi la differenza è (4.0-2.2) = 1.8. Pertanto è un legame covalente altamente polare.

Cosa sono i legami dell'idrogeno

I legami idrogeno sono forze di attrazione che si verificano tra due atomi di due diverse molecole. Pertanto, è un'attrazione intramolecolare. È una forza di attrazione debole. Ma se confrontato con altri tipi di forze intramolecolari come interazioni polari-polari, interazioni non polari-non polari come le forze di Vander Waal, il legame idrogeno è più forte.

Il legame idrogeno si verifica tra i composti covalenti polari. Questi composti (o molecole) sono composti da legami covalenti polari. Un legame covalente polare sorge a causa della differenza nei valori di elettronegatività degli atomi che si trovano nel legame covalente. Se questa differenza è alta, l'atomo altamente elettronegativo tende ad attrarre gli elettroni di legame verso se stesso. Questo crea un momento di dipolo in cui questo atomo altamente elettronegativo ottiene una carica parziale negativa mentre l'altro atomo ottiene una carica parziale positiva. Quindi il legame diventa un legame covalente polare. Quando questa molecola incontra un'altra molecola che ha un momento di dipolo come questo, le cariche negative e positive tendono ad attrarsi a vicenda. Questa forza di attrazione è chiamata legame idrogeno.

Il legame dell'idrogeno avviene tra gli atomi altamente elettronegativi e gli atomi meno elettronegativi. I legami idrogeno esistono quando abbiamo O, N e F in una molecola e H positiva carica nell'altra molecola. Questo perché F, N e O sono gli atomi più elettronegativi che sono in grado di formare legami a idrogeno. La forza di un legame idrogeno può variare da 5 a 50 kJ / mol. Il più forte legame idrogeno si verifica tra gli atomi di HF.

Figura 2: legami di idrogeno tra molecole d'acqua

L'acqua è l'esempio più comune di un composto con legami a idrogeno. Qui, l'atomo di ossigeno di una molecola d'acqua può attrarre un atomo di idrogeno di un'altra molecola a causa della separazione di carica in quella molecola.

Somiglianze tra legami covalenti e idrogeno

• I legami covalenti e idrogeno sono tipi di legami chimici.
• Entrambi i tipi di legami si verificano tra due atomi.
• Entrambi i tipi di legame agiscono come una colla tra due atomi.

Differenza tra legami covalenti e idrogeno

Definizione

Legami covalenti: I legami covalenti sono legami chimici che si formano a causa della condivisione di elettroni tra gli atomi.

Legami di idrogeno: I legami idrogeno sono forze di attrazione che si verificano tra due atomi di due diverse molecole.

Natura del legame

Legami covalenti: I legami covalenti sono legami chimici intermolecolari.

Legami di idrogeno: I legami idrogeno sono legami chimici intramolecolari.

Specie chimiche

Legami covalenti:  I legami covalenti si formano tra due atomi.

Legami di idrogeno: I legami idrogeno si formano tra due atomi di due diverse molecole.

Forza del legame

Legami covalenti: La forza di legame del legame covalente può variare da 100 a 1100 kJ / mol.  

Legami di idrogeno: La forza di legame del legame idrogeno può variare da 5 a 50 kJ / mol.

Conclusione

Sia i legami covalenti che i legami idrogeno sono legami chimici. I legami covalenti sono più forti dei legami idrogeno. Questo perché un legame covalente si forma a causa della condivisione di elettroni tra due atomi mentre un legame idrogeno si forma a causa dell'attrazione tra due molecole. La principale differenza tra legami covalenti e idrogeno è che i legami covalenti sono attrazioni intramolecolari mentre i legami idrogeno sono attrazioni intermolecolari.

Riferimenti:

1. Libretexts. "Idrogeno Bonding". Chemistry LibreTexts, disponibile qui. 17 gennaio 2017. Accesso 16 agosto 2017.
2. "Covalent bonding". BBC, disponibile qui. Accesso 16 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "Hydrogen-fluoride-2D-dot-cross" di Benjah-bmm27 - Opera propria (di pubblico dominio) via Commons Wikimedia
2. "Hydrogen-bonding-in-water-2D" (dominio pubblico) via Commons Wikimedia