Concetti Chiave
- Il legame covalente si forma quando due atomi condividono elettroni, creando un forte legame tra di loro.
- Nelle molecole biologiche prevalgono i legami covalenti, come nel metano, dove il carbonio condivide elettroni con quattro atomi di idrogeno.
- I legami covalenti possono essere singoli, doppi o tripli, con i doppi e tripli legami che coinvolgono più coppie di elettroni condivisi.
- La polarità di un legame covalente dipende dall'elettronegatività degli atomi coinvolti; legami apolari e polari hanno distribuzioni di elettroni differenti.
- I legami covalenti polari sono cruciali in biologia, poiché sono alla base di importanti interazioni come i legami a idrogeno.
Il legame covalente
Un legame covalente si forma quando due atomi condividono elettroni, Gli elettroni condivisi si muovono intorno a entrambi i nuclei. formando un forte legame fra gli atomi. La maggior parte dei legami nelle molecole biologiche sono covalenti.Il metano è un esempio eccellente. L'atomo di carbonio ha sei elettroni, due dei quali completano il guscio più interno: gli altri quattro elettroni si trovano nel secondo livello energetico, che può accogliere otto. Di conseguenza, al carbonio servono altri quattro elettroni per riempire il suo guscio più esterno: può ottenerli da quattro atomi di idrogeno, ognuno con un solo elettrone. La molecola risultante è il metano. Un legame covalente di solito è rappresentato come una linea fra gli atomi coinvolti. Un legame singolo coinvolge due elettroni, provenienti dai due atomi. Mr gli atomi possono condividere anche due coppie di elettroni, formando legami covalenti doppi.
La molecola diatomica O, per esempio, ha un legame doppio. Maggiore è il numero degli elettroni condivisi, più forte sarà il legame. Un legame covalente triplo (tre coppie di elettroni in condivisione, come quello che unisce i due atomi in N,, è quindi molto forte. Un legame covalente implica una condivisione, ma non è per forza un rapporto alla pari. L'elettronegatività è una misura della capacità di un atomo di attrarre elettroni. L'ossigeno, per esempio, attrae elettroni con forza maggiore rispetto a carbonio e idrogeno, che sono meno elettronegativi.
Il legame covalente apolare è un'unione "paritaria", nella quale gli atomi esercitano un'attrazione circa equivalente sugli elettroni condivisi. Un legame fra due atomi dello stesso elemento è apolare in effetti, il legame fra due atomi identici non può che essere elettricamente bi lanciato. H., N, e O, quindi sono tutte molecole apolari. Il carbonio e l'idrogeno hanno elettronegatività simile, quindi anche un legame carbonio-idrogeno è apolare. Il legame covalente polare è invece un'unione sbilanciata, nella quale uno dei due nuclei esercita una forza di attrazione maggiore sugli elettroni condivisi rispetto all'altro. Il legame polare si forma ogni volta che un atomo molto elettronegativo come l'ossigeno condivide gli elettroni con un partner meno elettronegativo, come il carbonio o l'idrogeno. I legami covalenti polari sono fondamentali in biologia. Come diremo più avanti, sono alla base dei legami a idrogeno, responsabili non solo delle proprietà uniche dell'acqua, ma anche della forma di DNA e proteine.
Domande da interrogazione
- Che cos'è un legame covalente e come si forma?
- Qual è la differenza tra un legame covalente apolare e uno polare?
- Perché i legami covalenti polari sono importanti in biologia?
Un legame covalente si forma quando due atomi condividono elettroni, creando un forte legame fra di essi. Gli elettroni condivisi si muovono intorno a entrambi i nuclei.
Un legame covalente apolare è un'unione in cui gli atomi esercitano un'attrazione equivalente sugli elettroni condivisi, mentre un legame covalente polare è sbilanciato, con un atomo che attrae gli elettroni più fortemente.
I legami covalenti polari sono fondamentali in biologia perché sono alla base dei legami a idrogeno, che influenzano le proprietà dell'acqua e la forma di DNA e proteine.
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