Con legame chimico intendiamo le forze che tengono uniti tra loro atomi, piuttosto che ioni o molecole.
- Ora precisiamo i motivi della formazione di questi legami:
- Gli atomi tendono spontaneamente a legarsi (mentre la rottura non è un fenomeno spontaneo)
- L'energia complessiva dell'entità risultante è inferiore a quella del sistema formato da atomi isolati
- Le forze attrattive di un nucleo sono in grado di attirare verso di sè anche gli elettroni di valenza di atomi vicini
- La capacità di un atomo di attrarre verso di sè gli elettroni di valenza messi in gioco durante la formazione del legame si chiama elettronegatività
- La quantità di energia (per mole) scaturita durante la formazione di un legame chimico è la stessa che serve per romperlo ed è definita energia di legame
- Ora precisiamo i tipi di legame che si formano:
- Se la differenza di elettronegatività è inferiore a 1,9, il legame è definito covalente
- Se la differenza di elettronegatività è superiore a 1,9, il legame è definito ionico
- Se gli atomi coinvolti sono numerosi e con bassa energia di ionizzazione, si forma il legame metallico
- Si definisce puro quando si forma tra atomi di stessi elementi (differenza di elettronegatività = 0) perchè gli elettroni sono distribuiti uniformemente dato che non c'è un atomo che attrae gli elettroni più dell'altro (o degli altri); in caso contrario, il legame covalente ottenuto si chiama polare perchè gli elettroni non sono distribuiti in modo uniforme visto che l'atomo più elettronegativo attrae con più intensità gli elettroni di legame verso di sè
- Il legame covalente polare è uno dei fattori per cui una molecola, nell'insieme, è polare o apolare; l'altro fattore è la sua geometria (distribuzione simmetrica degli atomi nello spazio)
- Il legame covalente polare da origine ad un dipolo elettrico: la nuvola elettronica si concentra di più sull'atomo più elettronegativo (gli elettroni sono prevalentemente in quella zona) quindi si forma uno squilibrio di cariche (Vedi per ulteriore spiegazione)
- Un legame covalente dove gli elettroni di legame sono messi in gioco da un solo atomo è definito dativo, proprio per la partecipazione di un donatore (colui che cede gli elettroni) e di un accettore (l'atomo che li acquista)
- Si forma per trasferimento diretto di elettroni da un atomo all'altro quando la differenza di elettronegatività è elevata (>1,9): in tal modo si forma un legame per mezzo di forze di attrazione elettrostatica tra i nuclei di due ioni di segno opposto (il catione, quello che li perde e l'anione, quello che li riceve)
- Il legame ionico è talmente forte che le elevate forze di attrazione influenzano anche gli altri atomi e ioni nei dintorni: succede, quindi, che ogni anione sarà circondato da sei cationi e viceversa, il che darà origine ad una distribuzione geometrica precisa nello spazio (più precisamente di un reticolo cristallino)
- La differenza di elettronegatività è correlata ad un fattore chiamato percentuale di ionicità, che esprime (in percentuale) quanti degli atomi presenti nel legame sono ioni: questo significa che un legame non è mai del tutto covalente (polare) o ionico, ma solo che nel legame ionico la quantità di ioni presenti nel legame è maggiore di quella degli atomi neutri presenti e viceversa (la soglia è posta alla differenza di elettronegatività di 1,9 perchè implica una percentuale di ionicità del 51%)
- Il legame metallico si forma tra atomi con bassa energia di ionizzazione (metalli) e quindi con pochi elettroni di valenza: avviene che questi atomi, quando sono abbastanza vicini, cedano i loro elettroni che quindi iniziano a circondare e a ruotare attorno a tutti i cationi metallo. Nonostante le forze repulsive tra i cationi, le forze attrattive esercitate tra cationi e elettroni prevalgono: gli elettroni ruotano attorno ai cationi che convergono e si dispongono ordinatamente nello spazio, formando un reticolo cristallino (solitamente cubico a corpo o a facce centrate)
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