Legame chimico · Elettronegatività

Prima idea: un legame è un problema di energia

Un legame chimico nasce quando una disposizione di nuclei ed elettroni porta il sistema a un’energia più bassa rispetto agli atomi separati, entro determinate condizioni. Ionico, covalente e metallico sono modelli utili per descrivere diversi modi di distribuire la densità elettronica.

Gli atomi non formano legami perché «vogliono completare l’ottetto». La regola dell’ottetto è una scorciatoia utile per molti elementi dei gruppi principali, ma il motivo fisico fondamentale è energetico. Quando attrazioni e repulsioni tra nuclei ed elettroni producono un minimo di energia a una certa distanza, può esistere una struttura legata.

Il confine tra covalente e ionico non è netto. Se due atomi hanno diversa elettronegatività, un legame covalente può essere polare : la densità elettronica è spostata verso l’atomo che la attira maggiormente. Molti solidi presentano contemporaneamente carattere ionico e covalente.

In entrambe le molecole i legami sono covalenti polari, ma la geometria conta. In CO₂ i due dipoli C=O sono orientati in direzioni opposte e, per la geometria lineare, si compensano. In H₂O la molecola è angolare: i dipoli O–H non si annullano e la molecola possiede un momento dipolare netto. Capire il legame è quindi solo il primo passo; bisogna poi considerare la forma della molecola.

Separare due atomi legati richiede in generale energia. Nelle reazioni chimiche si rompono alcuni legami e se ne formano altri: il bilancio energetico complessivo dipende dalla differenza tra questi contributi e dalle interazioni dell’intero sistema, non da un singolo legame preso isolatamente.