Concetti Chiave
- Il legame covalente si forma tra atomi con differenza di elettronegatività inferiore a 1,7 attraverso la sovrapposizione di orbitali atomici.
- La sovrapposizione di orbitali atomici crea un orbitale molecolare, che rappresenta la regione occupata dagli elettroni condivisi intorno ai nuclei degli atomi.
- Esistono due tipi di sovrapposizione: frontale, che forma legami σ forti, e laterale, che genera legami π più deboli.
- Nei legami multipli, uno è sempre di tipo σ mentre gli altri sono di tipo π; per esempio, nell'azoto molecolare [math]N_2[/math] si forma un legame triplo covalente.
- Un legame triplo è caratterizzato da una lunghezza inferiore e un'energia di formazione più alta rispetto a un legame singolo.
Orbitali molecolari
Il legame formato tra due atomi con differenza di elettronegatività inferiore a 1,7 viene definito legame covalente. Un atomo è in grado di instaurare legami covalenti se ha elettroni spaiati. Per capire come vengono a disporsi gli elettroni in un legame covalente dobbiamo ricorrere al metodo VB, ossia al metodo di sovrapposizione di orbitali.Quando si forma un legame covalente, due orbitali atomici si sovrappongono e si fondono a formare un orbitale molecolare. Un orbitale molecolare è la regione di spazio occupata dagli elettroni condivisi che circonda i nuclei di entrambi gli atomi.
La forma dell'orbitale molecolare dipende dalla forma degli orbitali atomici di partenza e dalla loro modalità di sovrapposizione. La sovrapposizione può avvenire frontalmente o lateralmente. La sovrapposizione frontale avviene tra due orbitali atomici che si sovrappongono nella direzione dell'asse congiungente i due nuclei. L'asse di legame unisce il nucleo di un atomo con quello dell'altro. In questo caso si forma un legame
Il legame
La sovrapposizione laterale avviene tra due orbitali p paralleli e porta alla formazione di un legame π. Questo tipo di legame si forma tra i lobi dei due orbitali p ed è perpendicolare al piano dove giacciono i due nuclei. A causa della maggiore sovrapposizione degli orbitali Ï, il legame π è più debole.
Quando due atomi formano legami multipli, uno solo è di tipo Ï mentre tutti gli altri sono di tipo π. Nell'esempio che segue è raffigurato l'azoto molecolare
Un legame triplo è più corto di un legame singolo e la sua energia di formazione è più alta.
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Domande da interrogazione
- Che cos'è un legame covalente e come si forma?
- Qual è la differenza tra un legame σ e un legame π?
- Come si formano i legami multipli tra atomi?
- Qual è la relazione tra la lunghezza e l'energia di formazione di un legame triplo rispetto a un legame singolo?
Un legame covalente si forma tra due atomi con una differenza di elettronegatività inferiore a 1,7, quando gli atomi hanno elettroni spaiati. Si utilizza il metodo di sovrapposizione di orbitali (metodo VB) per comprendere la disposizione degli elettroni in questo tipo di legame.
Un legame σ si forma tramite sovrapposizione frontale di orbitali atomici ed è molto forte, mentre un legame π si forma tramite sovrapposizione laterale di orbitali p paralleli ed è più debole a causa della minore sovrapposizione.
Nei legami multipli, uno è di tipo σ e gli altri sono di tipo π. Ad esempio, nel legame triplo dell'azoto molecolare (N₂), un legame σ è affiancato da due legami π, formati dalla sovrapposizione laterale degli orbitali p.
Un legame triplo è più corto di un legame singolo e la sua energia di formazione è più alta, rendendolo più forte e stabile.
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