Di Doug Leenhouts | Aggiornato il 30 agosto 2022
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Quando gli atomi si legano, la struttura risultante, sia essa covalente o ionica, determina il comportamento fisico e chimico del composto. L'acqua, ad esempio, è una molecola covalente formata da due atomi di idrogeno che condividono elettroni con un atomo di ossigeno. Comprendere questi legami è essenziale per prevedere proprietà come il punto di fusione, la solubilità e la reattività.
I legami covalenti si formano esclusivamente tra atomi non metallici che possiedono elettronegatività simili. Poiché ciascun atomo condivide una o più coppie di elettroni, le molecole risultanti sono solitamente liquidi o gas a temperatura ambiente e hanno bassi punti di fusione e di ebollizione. Questi composti sono spesso leggermente polari e la forma della molecola è definita dalla disposizione delle coppie di elettroni condivise.
Una regola pratica fondamentale è che quando la differenza di elettronegatività tra due atomi è inferiore a 1,7, il legame è covalente. La formazione di un legame covalente rilascia energia, rendendo il composto più stabile man mano che si formano ulteriori legami covalenti.
I composti ionici si formano quando un metallo dona uno o più elettroni a un non metallo, creando ioni con carica positiva e negativa che si attraggono a vicenda. Una differenza di elettronegatività maggiore di 1,7 indica tipicamente carattere ionico. Questi solidi presentano punti di fusione e di ebollizione elevati e sono altamente polari, riflettendo la sostanziale separazione di carica.
Molte molecole organiche sono legate in modo covalente, come il metano (CH₄), dove un atomo di carbonio condivide gli elettroni con quattro idrogeni. Possono esistere legami covalenti anche tra atomi identici:l'ossigeno (O₂), l'azoto (N₂) e il cloro (Cl₂) sono tutti gas biatomici. Tali legami richiedono una notevole energia per rompersi, sottolineandone la forza. Nella tavola periodica, i legami tra non metalli e alogeni (gruppo 17) sono invariabilmente covalenti.
Il cloruro di sodio (NaCl), il familiare sale da cucina, esemplifica un composto ionico. Si dissolve facilmente in acqua perché il suo reticolo ionico viene facilmente distrutto dalle molecole di solvente. Altre sostanze ioniche comuni includono ossido di magnesio (MgO), cloruro di potassio (KCl), ossido di calcio (CaO) e ossido di ferro (III) (Fe₂O₃). In ciascun caso, gli atomi raggiungono una configurazione di gas nobile trasferendo o accettando elettroni, risultando in un reticolo stabile.
