bentornati nella playlist di chimica allora prima di iniziare un rapido consiglio andate a riprendere tutti i video precedenti se non li avete ancora visti perché in questa lezione è importantissimo sapere cosa sono gli elettroni di valenza che cos'è come si disegna la struttura di Lewis e che cos'è la regola dell'ottetto. Questo perché io non potrò rispiegarlo ora perché sennò viene un video troppo lungo. E come vedete dal titolo, in questo video parliamo di legame covalente. Quindi andiamo ad analizzare il primo dei legami tra gli atomi che abbiamo visto la scorsa lezione. Innanzitutto, bisogna chiedersi, come fa un atomo che non ha 8 elettroni di valenza ad ottenerli e quindi a rispettare la regola dell'ottetto e quindi ad essere più stabile?
con un metodo relativamente semplice, e cioè mettendosi d'accordo con un altro atomo che deve fare esattamente la stessa cosa e condividendo quindi i suoi elettroni più esterni, quelli di valenza, tramite un legame che noi chiamiamo appunto legame covalente. Covalente vuol dire proprio di condivisione. Andiamo quindi rapidamente a riprendere quello che abbiamo visto la scorsa lezione, e cioè sappiamo che tra i legami intramolecolari, cioè i legami che avvengono Grazie.
tra gli atomi, che vanno poi a formare quindi le molecole, abbiamo diversi tipi di legame tra cui il covalente, quello ionico e quello metallico e noi andiamo a fare focus proprio sul covalente. Abbiamo detto che il legame covalente potrebbe essere singolo, multiplo o addirittura vedremo oggi dativo, potrebbe però anche suddividersi in un legame covalente denominato puro oppure polare. Questo a seconda della differenza di elettronegatività che viene messa in gioco tra i due o più atomi che vanno appunto a fare questo legame. Questo perché abbiamo già detto che l'elettronegatività è la capacità di attirare elettroni a sé, soprattutto quelli che si trovano fuori dall'atomo, quindi quelli che si trovano su un altro atomo.
Capite bene che se in un legame io so attirare molto di più gli elettroni dell'altro atomo, potrò avere una differenza di polarità. cioè potrò creare una molecola che sarà polarizzata elettricamente. Per fare questo ci si tiene diciamo così in uno schema che è ovviamente molto sfumato nelle situazioni di mezzo ma che ci determina che da differenze di elettronegatività tra 0 e 0.4 abbiamo un legame puro detto anche apolare o omopolare mentre invece su differenze di elettronegatività molto più alte tra 0.4 e 1.9 abbiamo un legame covalente che definiremo invece polare. Beh, ma allora se io devo fare un esercizio, devo anche solo capire che legame si instaura tra i due atomi, dove la trovo questa elettronegatività?
Bene, molto semplice, la trovo sulla tavola periodica, devo andare a cercare se su quella tavola viene identificata l'elettronegatività, solitamente secondo il metodo, secondo la scala di Pauling, che è uno dei tanti che ha definito un tipo di elettronegatività, però diciamo è anche la più utilizzata, soprattutto a scuola. E a quel punto, come vedete bene in questa tabella, vi fa vedere che l'idrogeno ha un'elettronegatività di 2.20, il carbonio di 2.55, l'ossigeno di 3.44, il fluoro, lo vedete in alto a destra, è il più elettronegativo di tutti con 3.98. Ripreso questa parte riguardante l'elettronegatività, che vi ricordo trovate in una lezione dedicata alle proprietà della tavola periodica, andiamo ad approfondire il legame covalente. Allora... Il legame covalente si forma quando due atomi mettono in comune, cioè in condivisione, una coppia di elettroni, cioè almeno uno di un atomo, uno dell'altro, quindi la coppia si definisce perché ce n'è uno da una parte e uno dall'altra che vengono condivisi.
Se i due atomi sono identici, il legame viene definito covalente puro. Questo perché ovviamente essendo identici non abbiamo differenze di elettronegatività, cioè avranno ovviamente la stessa elettronegatività, quindi... un'elettronegatività meno l'altra, capite bene che non dà nessuna differenza.
Quindi gli elettroni saranno condivisi in modo equo. Gli elettroni sono messi in compartecipazione per raggiungere l'ottetto perché ricordiamo che i due atomi vogliono raggiungere gli otto elettroni sullo strato di valenza e appartengono questi elettroni in contemporanea a entrambi gli atomi che li condividono. Cioè il motivo per cui raggiungono l'ottetto è perché ora, nel momento in cui li condividono.
quegli elettroni apparterranno, cioè verranno contati sia per un atomo ma sia anche per l'altro. E allora andiamo a vedere un esempio. Prendiamo in considerazione l'idrogeno.
Ricordiamo che l'idrogeno, essendo l'atomo più semplice della tavola periodica, ha un elettrone solo di valenza, cioè ne ha uno e quello è di valenza, e come vedete viene messo in condivisione con un altro idrogeno per andare a formare appunto questo legame covalente. Questi due elettroni, uno proveniente da un idrogeno, uno proveniente dall'altro idrogeno, saranno condivisi e conteranno quindi, in questo momento, per entrambi gli idrogeni. Ora, uno si può chiedere, ma perché gli idrogeni vogliono arrivare a due elettroni e ne condividono una testa?
Beh, innanzitutto perché non ne hanno di più. Seconda cosa, se avete studiato bene la regola dell'ottetto, c'è una piccola eccezione per quanto riguarda idrogeno ed elio. Questo deriva ovviamente dalla loro configurazione elettronica, e cioè che l'idrogeno Vuole puntare alla regola, diciamo così, del duetto, quindi non vuole avere otto elettroni di valenza, ma solo due. Cioè vuole essere più simile possibile all'elio. L'elio, ricordiamolo, è quel gas nobile che ha completato il suo strato più esterno, che però si completa con solo due elettroni.
Quindi l'elio segue, diciamo così, insieme all'idrogeno, la regola del duetto e non dell'ottetto. Cioè loro vorrebbero avere sul strato di valenza due elettroni, si accontentano, diciamo. Ecco, come vedete, questi elettroni poi...
vanno a formare quello che viene chiamato orbitale molecolare, cioè sostanzialmente un grosso orbitale di valenza che va a prendere tutta la molecola, cioè entrambi gli atomi. Vediamolo in un modo un po' più semplificato con le strutture di Lewis, in questa piccola GIF, dove vediamo il cloro che ha 7 elettroni di valenza, che gli farebbe molto comodo avere un elettrone in più, visto che così raggiungerebbe l'ottetto, e se incontra un altro cloro che deve fare sostanzialmente lo stesso lavoro, ecco che si dicono, senti ma... Perché non mi presti un elettrone? L'altro gli dice, senti, ma io invece che prestartelo, te lo metto proprio in condivisione.
Se tu mi condividi il tuo, io ti condivido il mio, questi due elettroni iniziano a girare intorno a tutti e due e noi siamo contenti entrambi, perché raggiungiamo entrambi l'ottetto. E effettivamente il cloro è quello che fa, cioè in natura noi troviamo l'idrogeno come H2, troviamo il cloro come Cl2, proprio perché sta meglio insieme, raggiungono l'ottetto, meglio di così, eh, chi li ammazza loro? E quindi Cl2 ovviamente...
è molto più stabile che Cl da solo. Vediamo anche che il legame covalente si va a simboleggiare poi con un trattino, lo vedete tra la molecola di cloro. Vedete che i due elettroni vengono simboleggiati, quelli che vengono messi in condivisione, con un trattino e quindi si dice che quel cloro è legato covalentemente all'altro cloro. Ma per questo andiamo a fare un piccolo esempio. E cioè, prendiamo un altro atomo molto simile al cloro che è il fluoro.
Il fluoro ha 7 elettroni di valenza essendo un gas alogeno del settimo gruppo. Se incontro un altro fluoro, che anche lui ha 7 elettroni di valenza, entrambi vorrebbero arrivare a 8, cioè entrambi vorrebbero raggiungere l'ottetto. E si dicono, ma senti una cosa, ma perché non mettiamo in condivisione i nostri elettroni di valenza? Quanti?
Uno. Uno ci basta. Uno entrambi e raggiungiamo entrambi l'ottetto.
E allora questi elettroni vengono messi in mezzo, ora prendete questa approssimazione e poi dopo la esaminiamo meglio, vengono messi in mezzo ai due fluori e ora sono condivisi. cioè questi due elettroni fanno parte ora di entrambi i fluori. Così facendo però si va a formare una molecola e cioè abbiamo una lineetta, vedete che io vi segno tra un elettrone e l'altro, e andiamo a simboleggiare quindi il legame covalente che formerà la molecola F2, cioè la molecola di fluoro che troviamo in natura.
Ecco che in questo caso appunto si è formato un legame covalente. Ma possiamo farlo anche tra più atomi e atomi di natura diversa? Certo che sì.
Prendiamo l'ossigeno con i suoi sei elettroni di valenza l'idrogeno ne ha uno ricordiamo l'ossigeno mira all'ottetto quindi gli servono due mentre l'idrogeno invece mira al duetto gliene serve uno allora l'ossigeno fare gli farebbe molto comodo fare due legami covalenti con chi li fa beh con due idrogeni li potrebbe fare così anche gli idrogeni entrambi raggiungono il loro otpetto il loro duetto la loro stabilità e allora che succede che l'ossigeno mette in condivisione un elettrone di valenza con un idrogeno che farà il tretto. tanto e poi incontra un altro idrogeno e dice senti a me me ne manca ancora uno da mettere in condivisione tu ci stai io ci sto e allora si forma così una molecola che conosciamo tutti che è h2o la molecola dell'acqua sul fatto se legame sia possibile tra atomi diversi cioè elementi diversi e se sia puro o polare andiamo a fare questo piccolo approfondimento e cioè che cos'è un legame covalente puro? Si parla di legame covalente puro Se avviene tra atomi uguali. Se avviene tra atomi con differenza di elettronegatività compresa tra 0 e 0.4 è detto covalente o omopolare o apolare. E cioè sostanzialmente non c'è polarità.
Ora attenzione, io molto spesso li unisco, li semplifico. Dico che il puro e l'omopolare sono la stessa cosa. Perché non è un errore gravissimo, cioè potete semplificarlo anche voi, nel senso che questa è puramente una definizione.
Capite bene che se due atomi sono uguali il legame sarà sostanzialmente senza alcuna differenza dell'elettronegatività. Più andiamo a sfumare verso 0.4 e più ci sarà differenza e quindi gli elettroni saranno un po' più spostati verso un atomo o verso l'altro. Come vedete, se i due atomi sono uguali, ve l'ho simboleggiato nella figura in alto a destra, gli elettroni stanno proprio in mezzo ai due atomi e quindi quel legame non sarà per niente polarizzato.
Ora qua c'è una precisazione però da fare, e cioè io dico sempre che il legame covalente, puro, fa sì che i due elettroni si trovino in mezzo ai due atomi, ma in realtà gli elettroni condivisi non è che stanno fermi lì, noi sappiamo bene che loro seguono degli orbitali. Possiamo quindi dire che le elettroniche vengono condivisi tra i due atomi, e vi faccio l'esempio qua, non si trovano qua in mezzo come vi sto facendo vedere in figura, ma in realtà trascorrono un po' di tempo attorno a questo idrogeno e girano intorno all'altro, girano un po' intorno a questo idrogeno, un po' intorno all'altro. E allora a questo punto noi sappiamo che però se il legame è puro, gli elettroni gireranno più o meno lo stesso tempo intorno all'idrogeno e intorno all'altro idrogeno.
Quindi sostanzialmente non ci sarà una differenza di carica sostanziale tra i due idrogeni ovviamente. E se i due atomi fossero diversi? Beh, il legame è possibile anche tra due atomi diversi, anche tra più atomi di differenti elementi. Ad esempio HF, H2O, NH3, CH4, cioè il metano, l'ammonia, calacqua, come vedete ce n'è tanti.
Nel caso in cui si abbia una rilevante differenza però di elettronegatività tra gli atomi coinvolti nel legame, gli elettroni risulteranno maggiormente attirati da un atomo rispetto all'altro, e cioè passeranno più tempo intorno a un atomo rispetto che all'altro. In quel caso abbiamo un legame polarizzato elettricamente, lo chiamiamo quindi legame covalente polare. Di questo, cioè del legame covalente polare, detto anche eteropolare, ne parlerò in una lezione dedicata, quindi la prossima lezione andrò a trattare molto meglio il legame covalente polare, lo andiamo ad approfondire perché è un po' più interessante da approfondire, non posso farlo tutto in questa lezione perché c'è un po' di roba da dire.
Ecco qua vediamo l'esempio proprio tra idrogeno e fluoro. L'idrogeno ha un'elettronegatività Grazie. relativamente bassa 2.2 in realtà non è bassissima il fluoro però è quello che c'è la più alta di tutti quindi gli elettroni come vedete possono fare legame covalente però attenzione perché passeranno molto più tempo intorno al fluoro e ogni tanto si fanno un giro intorno all'idrogeno molto più tempo intorno al fluoro ogni tanto intorno all'idrogeno possiamo dire quindi che il lato della molecola dove c'è il fluoro sarà un po più elettricamente polarizzato in modo negativo e cioè abbiamo una situazione più negativa dove c'è il fluoro diciamo a destra Grazie. Più positiva invece dove c'è l'idrogeno, perché il suo elettrone passa più tempo intorno al fluoro. Non glielo ruba, è sempre in condivisione, però sta più tempo intorno al fluoro.
E questa è la base del legame covalente polare. Ma passiamo, anzi manteniamoci sul legame covalente in generale, andiamo a vedere che cos'è il legame covalente multiplo. Perché effettivamente ci sono alcuni tipi di atomi che preferirebbero fare più legami covalenti. E allora?
Sicuramente esiste un legame covalente singolo, che è quello che abbiamo visto fino adesso. Esiste però anche un legame doppio, cioè noi possiamo andare a strutturare un doppio legame, come ad esempio fa l'ossigeno. Oppure esiste anche un legame triplo. Immaginiamo l'azoto che ha 5 elettroni di valenza, a lui servirebbe condividerne almeno 3, così che gliene arrivano in condivisione 3 e lui raggiunge l'ottetto, perché 5 più 3 ovviamente fa 8. Allora qualcuno potrebbe chiedersi, beh ma ci sono atomi come il carbonio, come il silicio? che preferirebbero fare quattro legami covalenti proprio perché loro avendo quattro elettroni di valenza vorrebbero raggiungere lo tetto più facilmente lo possono fare sì tendenzialmente lo fanno con altri elementi solitamente quattro idrogeni come fa il carbonio ma potrebbero anche fare un legame quadruplo ora questa cosa non vale per il carbonio per il silicio perché non tutti questi elementi sanno fare un legame quadruplo qua vi ho messo alcuni elementi che solitamente sono di transizione che possono fare un legame quadruplo.
Ad esempio questo ione molto particolare, che se volete provo a pronunciarlo, che è l'agnone octaclorodireiniato del regno, sostanzialmente, ok? Che fa effettivamente un legame quadruplo, molto raro, molto raro in natura. Definiamo questa cosa che comunque non lo troverete spesso, anzi negli esercizi non lo troverete mai. È una piccola curiosità che vi metto.
Quello che troverete molto spesso invece è ovviamente il legame singolo, lo vedete in basso a sinistra del cloro, legame doppio. dove vengono messi in compartecipazione, vedete, due elettroni e quindi si simboleggerà in questo modo, cioè con il doppio trattino, oppure un legame triplo, come fa l'azoto, che ne mette in condivisione ben tre a testa, tre elettroni, un azoto, tre un altro, e fanno un triplo legame, che viene simboleggiato ovviamente con tre trattini. Attenzione perché questi legami potrebbero essere fatti anche con altri elementi, cioè Il carbonio e l'ossigeno possono fare doppi legami andando a formare l'anidride carbonica, ma questo lo vediamo in un successivo video.
Ora però andiamo ad esaminare l'ultimo tipo di legame covalente che voglio esaminare che è quello dativo. E c'è un particolare tipo di legame che rimane sempre covalente, cioè vengono sempre condivisi gli elettroni, ma solo da un atomo. E cioè sostanzialmente un atomo dice, senti io ne ho troppi, ne ho davvero tanti, a me bastano, ho già raggiunto anch'io l'ottetto. Se si avvicina un atomo che invece gli servono degli elettroni per raggiungere l'ottetto, il primo atomo dice, senti ma che ne dici se ti condivido solo i miei?
Li lasciamo lì in mezzo e questi valgono per tutti e due, così io aiuto te, tu sei contento e siamo contenti tutti. E allora effettivamente io ho semplificato molto e poi leggete la slide se volete comunque un qualcosa di un pochino più puntuale più preciso però prendiamo l'esempio del azoto che ha 5 elettroni di valenza noi lo sappiamo ecco l'azoto noi sappiamo che ha 5 elettroni di valenza a lui ne servirebbero 3 per raggiungere l'ottetto e effettivamente lui ne può condividere 3 allora cosa succede se incontra 3 idrogeni che effettivamente hanno un elettrona testa da poter condividere Lui va a formare sostanzialmente tre legami covalenti e fa NH3, che è l'ammoniaca. Come vedete però, l'azoto ha un doppietto elettronico, cioè due elettroni che non vengono utilizzati.
A lui non serve utilizzarli perché ha già raggiunto l'ottetto, non gli serve raggiungere altre cifre per gli orbitali di valenza. Però se passasse di lì un idrogeno H+, quindi un idrogeno a cui è stato rubato un elettrone, ecco che quell'idrogeno vorrebbe raggiungere il duetto. però non se lo può permettere gli hanno già rubato un elettrone e allora l'azoto dice senti vieni un po qua io ne ho due che non uso sai che faccio te li metto in compartecipazione e quindi vado a formare quella che è una molecola chiamata nh4 più perché la carica positiva ovviamente si deve mantenere perché lì abbiamo un protone che arriva ovviamente dall'idrogeno che è in più ecco che però questa molecola va a formare appunto quattro legami covalenti e ci si chiede ma l'azoto perché ne dovrebbe fare un quarto?
che ha già raggiunto l'ottetto ecco perché lui lo fa in modo dativo cioè fa un legame covalente dativo e cioè lui che mette tutti e due gli elettroni in condivisione con l'idrogeno un altro esempio in che altra molecola lo possiamo trovare bene una molecola anche questa molto comune se noi abbiamo l'acido nitrico abbiamo una base che è formata da n che va a fare un doppio legame con l'ossigeno e l'ossigeno facendo doppio legame lui è tranquillo perché ne ha sei di valenza più 2 che gli arrivano sono esattamente 8. L'altro ossigeno fa un legame singolo da una parte con l'azoto, dall'altra lo fa con l'idrogeno e anche lui due legami covalenti, lui è a posto perché raggiunge l'ottetto. L'azoto ha già raggiunto l'ottetto ma gli rimangono sempre quei doppietti elettronici liberi. Attenzione come vedete vi ho simboleggiato gli elettroni anche sugli ossigeni, anche gli ossigeni hanno due doppietti elettronici liberi. Effettivamente anche gli ossigeni potrebbero fare dei legami dativi. Però in questo caso, in questa molecola, chi lo fa è proprio l'azoto che lo fa con un altro ossigeno.
Che l'ossigeno vorrebbe due elettroni, però deve almeno metterne in condivisione uno. In questo caso, i due elettroni glieli dà tutti l'azoto, e quindi anche il terzo ossigeno è contento. Ed ecco che si va a formare la molecola di acido nitrico, acido nitrico simboleggiato HNO3. Bene ragazzi, qua abbiamo concluso questa parte del legame covalente, facendo un approfondimento principalmente sui vari tipi e soprattutto su quello puro.
Io vi chiedo innanzitutto, se vogliate un video di esercizi, in cui vado a determinare alcuni tipi di legami, quindi andiamo a capire se è un legame covalente, se è polare, se è puro, come si va a formare, se quel tipo di legame covalente può essere dativo, multiplo, eccetera eccetera, come si disegna. Ecco, se volete un video di questo tipo magari scrivetemelo nei commenti così lo preparo. E la prossima lezione, oltre a questo video di esercizi, andrò a trattare il legame covalente polare che merita un video dedicato. Detto questo, ovviamente io vi sprono a fare tutto quello che dicono sempre gli youtuber, quindi mettere like se vi è piaciuto, iscrivervi ovviamente, questo invece lo potete fare anche se non vi è piaciuto, no scherzo. Ovviamente però iscrivetevi così vedete tutti i video precedenti e quelli che andrò a fare più avanti.
Poi la campanellina se volete attivarla, attivatela, se no non importa. Io consiglio sempre perché tanto non vi dà fastidio. E poi ovviamente se vogliate fare una donazione c'è il link in descrizione, così supporterete il mio lavoro.
E io vi ringrazio anticipatamente. Detto questo, vi saluto e vi do appuntamento alla prossima lezione.