I legami, il legame covalente

I legami

Gli elementi maggiormente riscontrabili (comuni) nella composizione di un organismo vivente sono 16: O, C, N, H, P, S, Na, K, Mg, Ca, Cl, Mn, Fe, Co, Cn, Zn.
I quattro elementi piu' abbondanti sono: C, H, O, N. La caratteristica di questi quattro elementi è la facilità con la quale formano fra loro dei legami covalenti dove gli elettroni (e-) dei vari atomi sono messi in compartecipazione sulle orbite esterne. Le forze che tengono uniti tali atomi sono sia di tipo elettrostatico che di scambio (dovute alle posizioni istantanee degli e- in orbita).

Nella loro disposizione orbitale gli elettroni ruotano in senso opposto gli uni verso gli altri.
La forza con la quale ogni atomo tiene stretti a se gli elettroni è detta elettronegatività. Questa grandezza è misurabile fornendo energia all’atomo, sino a fargli perdere l’elettrone. La quantità di Energia spesa in questa operazione rappresenta l’elettronegatività.

Dal legame di più atomi (anche di elementi differenti) prende vita la molecola.
La molecola rappresenta la più piccola quantità di un composto, avente tutte le caratteristiche tipiche del composto stesso.
I legami che si possono formare tra atomi sono di tipo ionico, covalente e a idrogeno.

Le molecole composte da atomi differenti possono essere originate da un numero diverso di atomi per ogni elemento che le compone. In altre parole non è detto che un composto debba necessariamente avere 2 atomi dell’elemento X e 2 dell’elemento.
La capacità di attrarre elettroni di altri atomi, è inversamente proporzionale alle dimensioni dell’atomo. Due o più atomi tendono a legarsi fra loro per realizzare aggregati a cui corrisponde una energia totale minore di quella degli atomi isolati, di conseguenza si dice che due o più atomi realizzano un legame chimico quando essi formano un aggregato stabile tale che, per riportare gli atomi interessati in forma isolata, è richiesta la spesa di energia.

Il legame covalente puro

Il legame covalente puro è dato dall’incontro di due atomi identici con uguale necessità di acquisire un elettrone per completare l’orbita esterna.
In questo caso gli elettroni vengono messi in compartecipazione ed entrambi gli atomi divengono più stabili. Caratteristica di questo tipo di legame è la nascita di una molecola apolare. Ne è un esempio l’ H2. Il legame covalente puro si ha nei casi in cui si vengono a legare atomi con la stessa affinità elettronica (stesso valore d’elettronegatività) come nel caso dell’idrogeno gassoso. In tutti gli altri casi si ha formazione di legami polarizzati, e quindi di molecole parzialmente polarizzate.

Il legame covalente polarizzato

Talvolta gli elettroni messi in compartecipazione tra 2 atomi possono essere maggiormente attratti verso l’atomo più grande (con più protoni in grado di attrarre maggiormente gli e-). Ciò determina una piccola differenza di polarità che fa attrarre i due atomi polarizzando la molecola.
Le molecole polarizzate si attraggono le une con le altre. Ne è un esempio l’acqua (H2O). L’acqua è una molecola dipolare. L’O che la compone è più elettronegativo rispetto all’ H. Pertanto la zona con l’O e detta ∆- quella con l’H ∆+.
Quando in acqua vi è la presenza di un sale (NaCl), l’H tenderà ad attrarre il Cl∆- data la loro differenza di polarità. Al contempo il Na∆+ sarà attratto dall’O. Creando una barriera tra gli ioni Na+ e Cl-, che non riusciranno più a restare legati sciogliendosi in acqua.

In tutti i composti legati da legame covalente polarizzato (se sciolti in acqua) l’O circonderà le zone polarizzate positivamente e l’H quelle negative. Questa azione disgregherà facilmente il legame. Nei composti legati da un legame covalente puro, invece, le cariche sono equamente distribuite e, non essendo queste molecole polarizzate, non ci sarà verso di interporre tra loro altri atomi disgregandole.