La regola dell’ottetto II

Nel corso della lezione precedente abbiamo osservato come gli atomi dei metalli tendano a cedere gli elettroni per assumere la configurazione stabile del gas nobile più prossimo, mentre gli atomi dei non metalli tendono ad acquistare elettroni. In questo modo si formano dei composti ionici, composti costituiti da anioni e cationi, attratti reciprocamente da una forza di tipo elettrostatico. Questo legame che si forma si chiama legame ionico.

Cosa accade invece fra due atomi di non-metalli? Poiché entrambi cercano di acquistare elettroni, allora trovano una “soluzione di compromesso” compartecipando gli elettroni, mettendoli in comune. Gli atomi si avvicinano e sovrappongono in parte gli orbitali atomici contenenti elettroni spaiati, formando un orbitale molecolare che contenga due elettroni (anche per gli orbitali molecolari vale il Principio di esclusione). Gli elettroni si muoveranno in questo spazio appartenendo ad entrambi gli atomi.

Per rappresentare alcuni esempi di questo particolare tipo di legame, il legame covalente, utilizzeremo le comode formule di Lewis (lo stesso scienziato che ha introdotto la regola dell’ottetto).

Attorno al simbolo di un elemento sono rappresentati gli elettroni esterni mediante dei puntini, nei quattro punti cardinali (N, S, W, E), in modo che ogni direzione rappresenti un orbitale. Ad esempio:

formule di Lewis si alcuni elementi

Atomi di idrogeno, $\sf 1s^1 $, condividendo una coppia di elettroni, formano molecole di idrogeno, $\sf H_2 $.

molecola di idrogeno

Atomi di ossigeno, $\sf [He] 1s^2 2p^4 $, condividendo due coppie di elettroni, formano molecole di ossigeno, $\sf O_2 $.

molecola di ossigeno

Atomi di azoto, $\sf [He] 1s^2 2p^3 $, condividendo tre coppie di elettroni, formano molecole di azoto, $\sf N_2 $.

molecola di azoto

Ovviamente si possono formare molecole fra atomi di non-metalli di elementi differenti, conoscete l’acqua $\sf H_2 O $, e l’ammoniaca, $\sf NH_3 $. Qui di seguito la rappresentazione di Lewis.

molecola d'acqua

molecola di ammoniaca

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