Elettronegatività e legami tra atomi

Elettronegatività e legami tra atomi

Si può dire che ogni atomo ha il suo obiettivo, ossia quello di completare il suo guscio più esterno, detto “strato di valenza”, che può essere costituito al massimo da 8 elettroni (oppure da 2 se si tratta di elementi come l'idrogeno), disposti in 4 gruppi da 2 ciascuno.

Innanzitutto, è necessario dire che ciò non vale per gli atomi di quegli elementi dell'VIII gruppo della tavola periodica, in quanto il loro strato di valenza è già completo.
Invece per gli altri il discorso cambia, e devono trovare il modo di riempire il guscio più esterno acquistando gli elettroni in eccesso, cedendo quelli in eccesso oppure condividendo quelli spaiati (ossia quelli che non sono vicini ad un altro); tutto ciò avviene grazie a legami che si instaurano con atomi di altri elementi, come se fossero delle “collaborazioni” o “alleanze”.

Di base, due atomi possono condividere gli elettroni tramite trasferimento o condivisione e, per stabilire quale dei due si instaurerà, bisogna tenere conto dell'elettronegatività di ciascuno.

Essa è la forza con cui un atomo attira a sé gli elettroni coinvolti nella formazione del legame, e varia da elemento a elemento: il più elettronegativo è il fluoro (3,98), mentre i meno elettronegativi sono il cesio e il francio (circa 0,7).
L'elettronegatività, sulla tavola periodica, presenta un andamento regolare: infatti aumenta da sinistra a destra (in presenza di atomi soliti ad acquistare elettroni, quindi con maggior facilità di formare legami ionici) e diminuisce dall'alto verso il basso (in presenza di atomi soliti a cedere elettroni).
Per questi ultimi, l'idrogeno è l'unica eccezione, in quanto presenta un valore medio di elettronegatività (2,20).

A determinare la natura del legame, perciò, è la differenza tra il valore maggiore e quello minore; quindi, a seconda del valore trovato, si incorre in vari tipi di legami:

- covalente omopolare, quando si instaura un legame tra atomi dello stesso elemento, che presentano lo stesso valore e condividono gli elettroni interessati (per esempio tra 2 atomi di cloro);

- covalente apolare, se la differenza tra i due valori di elettronegatività è maggiore di 0 e minore (o uguale) a 0,4;

- covalente polare, se la differenza di elettronegatività è compresa tra 0,4 e 1,5; si vengono così a formare due poli, uno positivo e uno negativo, cioè frazioni di carica elettrica;

- ionico, quando la differenza tra i due valori è maggiore di 1,5; in questo caso l'atomo più elettronegativo esercita una forza tale da strappare l'elettrone che condivide con l'altro. Si formano così due ioni, ossia atomi non più neutri in virtù dell'assunzione di una carica: se questa è positiva si dicono cationi, mentre se è negativa, allora si tratta di anioni.

Inoltre, è bene sapere che esistono vari tipi di legami covalenti in base al numero di elettroni condivisi:

- semplice, se si condivide solo una coppia di elettroni spaiati;

- doppio, se si condividono due coppie di elettroni spaiati;

- triplo, se si condividono tre coppie di elettroni spaiati.