Bentornati nella playlist di chimica. Oggi dopo aver visto il legame covalente, soprattutto quello definibile apolare o puro, andiamo a vedere il legame covalente polare. Prima di iniziare questa lezione vi ricordo che se vi trovaste bene a studiare con il mio canale E se voleste sostenere il mio lavoro, potete fare una donazione tramite il link che trovate in descrizione. Io come sempre vi ringrazio anticipatamente.
Adesso però passiamo a vedere che cos'è il legame covalente polare. Iniziamo a riprendere la classificazione che abbiamo già visto, e cioè il legame covalente può essere definito puro apolare o omopolare se la differenza di elettronegatività tra gli atomi coinvolti nel legame e minore di 0.4. Questo cosa vuol dire? Vuol dire che se abbiamo due atomi uguali che si legano andranno a formare un legame covalente puro.
Questo però vuole anche dire che se gli atomi che si legano sono diversi, il legame covalente potrebbe essere sempre più polarizzato in relazione a quanta è appunto la differenza di elettronegatività tra i due atomi. E ricordiamo che l'elettronegatività è quanto un atomo attira gli elettroni. Ma non solo i suoi, anche quelli degli altri.
Quindi se un atomo sa attirare maggiormente gli elettroni, vuol dire che quel legame, che è appunto costituito da elettroni condivisi, questi elettroni condivisi del legame saranno più attirati da un atomo rispetto che dall'altro. E uno dice, beh, ma cosa mi interessa a me se gli elettroni vanno più da una parte o dall'altra? Beh, invece è molto importante.
Perché se gli elettroni, avendo una carica negativa, si spostano più verso un atomo, tutta quella parte della molecola avrà una carica più negativa rispetto. all'altro lato della molecola. Quindi si vanno a formare dei poli, un po' come una pila, no?
Che c'è il polo positivo e il polo negativo. E questo cosa comporta? Beh, comporta tantissime proprietà che noi vediamo nella vita di tutti i giorni, anche solo per quanto riguarda l'ebollizione dell'acqua o il fatto di poter sciogliere delle sostanze dentro le altre. Però in questo momento noi non ci soffermiamo eccessivamente, ma andiamo a capire principalmente che cos'è un legame equivalente appunto dicevamo polare. Questa elettronegatività dove la troviamo?
La troviamo su una tavola periodica che però ci deve essere ovviamente scritta perché in tutte le tavole periodiche ci possono essere tantissimi dati. Tutti questi dati, non è detto che ci servano tutti in questo momento, ci serve trovare l'elettronegatività secondo il metodo di Pauling che è appunto un chimico che ha stilato questa scala di elettronegatività che è la più utilizzata. Ve l'ho proiettata qua, vedete bene come gli elementi a sinistra nella tavola periodica hanno elettronegatività molto bassa, i metalli quindi.
Mentre i non metalli hanno un'elettronegatività relativamente alta. L'elettronegatività, ricordiamolo, cresce da basso a sinistra ad alto a destra. Infatti vediamo in alto a destra c'è il fluoro che è quello con elettronegatività maggiore di tutti. Ricordiamo tra l'altro che il legame covalente, soprattutto il legame covalente puro e poi anche quello polare, avviene solitamente tra atomi di non metalli. Andremo a vedere poi successivamente cosa succede tra un metallo e un non metallo.
Ma ecco, vediamo principalmente questi tipi di legami covalenti tra atomi di non metalli, quindi tra atomi di elementi che si trovano a destra della tavola periodica. E adesso andiamo a vedere come si forma questo legame covalente polare. Prendiamo ad esempio due elementi, l'idrogeno e il cloro. L'idrogeno ha un solo elettrone di valenza, quindi ha un solo elettrone nello strato più esterno, mentre il cloro ne ha sette di elettroni di valenza, quindi ha sette elettroni sullo strato più esterno.
Ora, la cosa molto importante da sapere è che questi due elementi hanno le tre negatività relativamente abbastanza distanti, e cioè l'idrogeno ha 2.2 mentre il cloro ha 3.16. Ora, noi sappiamo che, secondo la regola dell'ottetto, l'idrogeno vorrebbe avere un elettrone. Il cloro ne vorrebbe anche lui uno, perché così, avendone già sette, se qualcuno gli condivide un elettrone lui arriva a otto. L'idrogeno, avendone già uno, lui vorrebbe arrivare a due. Ecco, l'idrogeno è una delle poche eccezioni che ci sono nella tavola periodica che non vogliono raggiungere l'ottetto, ma il duetto.
L'altro atomo è ovviamente l'elio, che ha già raggiunto il duetto, perché è un gas nobile. Però rimaniamo su quello di cui stavamo parlando. Ecco, l'idrogeno vorrebbe un elettrone e il cloro anche vorrebbe un elettrone. E allora noi già sappiamo che atomi di natura diversa possono mettere in compartecipazione, quindi in condivisione, i loro elettroni di valenza, ma...
esercitano sugli elettroni di legame una differente forza trattiva. Questo lo abbiamo appena detto perché appunto c'è una differente elettronegatività. In questo caso se l'elettronegatività supera, la differenza scusatemi di elettronegatività supera 0.4, si forma un legame covalente polare. E allora andiamo a vedere, innanzitutto, vediamo cosa vuol dire che si forma un legame covalente. L'idrogeno e il cloro mettono in condivisione, come stavamo dicendo, un elettrone a testa.
Questi due elettroni ora sono condivisi, cioè fanno parte di tutti e due gli atomi, vanno a costituire quello che viene chiamato orbitale molecolare. E faccio una piccola precisazione. Io gli elettroni ve li ho disegnati in mezzo ai due atomi, però sarebbe più giusto dire che passano un'egual tempo intorno a un atomo e intorno all'altro atomo, cioè quegli elettroni ruotano, non stanno lì fermi. Ecco, questa è una cosa importante da sapere.
Però noi, coi disegnini, possiamo semplificare tutte, quindi diciamo che con un legame covalente classico quei due elettroni possono stare lì in mezzo, vengono condivisi da entrambi gli atomi. Ora però, come vi ho messo in slide, la differenza di elettronegatività è di 0.96, quindi ampiamente sopra lo 0.4. Questo vuol dire che il cloro, che ha l'elettronegatività maggiore, tenderà ad attrarre a sé questi elettroni di legame.
L'idrogeno invece che ha un'elettronegatività minore non ce la fa a tenerli ancorati a se stesso. E quindi abbiamo che questi elettroni si sposteranno leggermente verso il cloro. Quanto leggermente si sposteranno?
Beh, si sposteranno in base a quanta differenza di elettronegatività c'è tra i due elementi. Cioè se il cloro è tanto più elettronegativo dell'altro elemento, attirerà molto più a sé gli elettroni, che si sposteranno molto di più verso di lui. ora però bisogna tenere presente una cosa, che questi elettroni non sono neutri, ma l'elettrono è una carica, una carica negativa.
E se noi spostiamo la carica negativa da un lato della molecola, ecco che quel lato della molecola diventerà più negativo e di conseguenza l'altro lato diventerà più positivo. Ed ecco che quindi si andrà a formare un orbitale molecolare sbilanciato in base alle cariche, perché avremo una zona, cioè dove c'è l'idrogeno, che avrà una parziale carica positiva, e lo segnaliamo con questo simbolo che è un delta minuscolo, quindi delta più, mentre dall'altro lato della molecola ci sarà una zona con una parziale carica positiva, e lo simboleggiamo con il delta meno. Quindi, ripeto, quei due simbolini delta più e delta meno vogliono dire parziale. Vuol dire che il cloro non gli ha rubato l'elettrone, non è che se lo tiene tutto per lui. L'elettrone continua a girare un po' intorno all'idrogeno, ma molto di più intorno al cloro.
Poco intorno all'idrogeno, ogni tanto si fa un giro intorno all'idrogeno, però si fa molti più giri intorno al cloro. Quindi abbiamo che la maggior parte del tempo la zona in cui c'è il cloro sarà caricata negativamente, mentre per la maggior parte del tempo la zona molecolare in cui c'è l'idrogeno avrà una carica parzialmente positiva, perché appunto non avrà quell'elettrone che si troverà invece intorno al cloro. Ricordiamo, l'idrogeno ha un protone e un elettrone, se noi togliamo l'elettrone ovviamente rimane il protone, quindi la carica più.
Si va a formare quindi una molecola sbilanciata, una molecola polare, cioè con due poli, e appunto la chiamiamo, proprio perché ha due poli, la chiamiamo dipolo, e cioè una molecola con un polo parzialmente positivo e un polo parzialmente negativo. Gli elettroni quindi non si trovano più al centro fra i due atomi, anzi, è più giusto dire che non ruotano a ugual tempo intorno a tutti e due gli atomi, ma sono più spostati, o meglio, passano più tempo, verso l'atomo a maggiore elettronegatività, su cui si forma una parziale carica negativa, mentre l'altro atomo di conseguenza acquisirà una parziale carica positiva. Tanto è maggiore la differenza dell'elettronegatività tra i due atomi, tanto più è polarizzato il legame che li unisce. E abbiamo detto quindi che questa molecola la chiameremo dipolo. Ed ecco che noi abbiamo fatto tutto questo esempio utilizzando l'acido cloridrico, cioè questo composto chiamato acqua HCl o acido cloridrico, ma ne esistono tantissimi di composti polari, uno tra l'altro ve l'ho nominato in inizio lezione e andiamone a vedere qualcuno adesso.
Prima di tutto c'è un composto molto simile, HF. Sappiamo che il fluoro è molto simile al cloro perché è sempre un alogeno, lo troviamo nel settimo gruppo della tavola periodica, 7 elettroni di valenza quindi, che se si trova vicino all'idrogeno tenderà a fare un legame covalente. Questo legame covalente però sarà nettamente polarizzato, perché l'idrogeno ha 2.2, mentre il fluoro abbiamo visto prima quasi 4 di elettronegatività, di differenza di elettronegatività, quindi sarà molto molto elevata, sarà al limite di 1.9, sarà circa più o meno 1.8. Questo vuol dire che anche in questo composto, cioè HF, l'acido fluoridrico, si formerà, come vedete vi ho segnato, una zona della molecola parzialmente caricata positivamente e una zona della molecola parzialmente negativa. Quindi anche questo è un dipolo.
Abbiamo però una molecola molto molto più famosa e più utilizzata da noi tutti i giorni, anche nel nostro corpo ovviamente, che è l'acqua. Se non lo sapevate, ecco, l'acqua è proprio una molecola polare. Infatti, la zona in cui c'è l'ossigeno è caricata parzialmente negativamente, mentre la zona in cui si trovano i due idrogeni possiede una carica parzialmente positiva. Questo perché, anche in questo caso, l'ossigeno è molto più elettronegativo degli idrogeni. Altra molecola abbastanza utilizzata comunque anche in casa, ma poi anche nel nostro corpo, si trova molto, è l'ammoniaca.
L'ammoniaca... Simbolo chimico NH3 è una molecola in cui le zone in cui ci sono gli idrogeni assumono carica parzialmente positiva, mentre la zona in cui risiede l'azoto assume carica parzialmente negativa. Quindi acilo fluoridrico, acqua e ammoniaca. E poi vi potrei fare tantissimi altri esempi, ma noi ci fermiamo qua.
Io vi invito a commentare se ci fosse qualcosa da correggere o di poco chiaro, ecco questo è sempre valido, mi raccomando. Se voleste sostenere il canale come vi ho detto Già inizialmente c'è il link in descrizione e io ve ne sono immensamente grato perché mi permettete di andare avanti con questo lavoro che è utile a voi e a tantissimi altri. E ovviamente, come dicono tutti i buoni youtuber, se vi è piaciuto il video lasciate un like e iscrivetevi al canale. Io adesso vi saluto e vi do appuntamento alla prossima lezione in cui andremo a vedere il legame ionico. Buono studio a tutti!