Il legame covalente polare

Il legame covalente implica la compartecipazione di elettroni  tra gli atomi legati, tuttavia, quando gli atomi hanno diversa elettronegatività, il legame si presenta come covalente polare.

Prima di affrontare il tema della polarità del legame chimico conviene dare un cenno all’elettronegatività degli atomi che è definita come la tendenza di un atomo ad attirare a sé elettroni di legame. Si riportano le elettronegatività degli elementi più rappresentativi secondo la scala di Pauling:

Elemento Elettronegatività Elemento Elettronegatività
Fluoro F 4.0 Silicio  Si 1.8
Ossigeno O 3.5 Stagno  Sn 1.8
Azoto N 3.0 Zinco  Zn 1.6
Cloro Cl 3.0 Alluminio  Al 1.5
Bromo Br 2.8 Berillio  Be 1.5
Iodio I 2.5 Magnesio  Mg 1.2
Zolfo S 2.5 Litio  Li 1.0
Carbonio C 2.5 Calcio  Ca 1.0
Fosforo P 2.1 Bario  Ba 0.9
Idrogeno H 2.1 Sodio  Na 0.9
Arsenico As 2.0 Potassio  K 0.8
Boro B 2.0 Cesio  Cs 0.7

Polarità del legame

In conseguenza della diversa elettronegatività degli atomi contenuti in una molecola bi o poliatomica, uno o più legami covalenti possono essere più o meno polarizzati, intendendo per polarità di un legame covalente, una asimmetrica distribuzione della densità di carica elettrica associata ad ogni coppia di elettroni di legame.

Per esempio, il legame covalente fra l’idrogeno e il fluoro nella molecola di acido fluoridrico HF è fortemente polarizzato, in quanto la densità della coppia di elettroni di legame è massima dalla parte del fluoro, la cui elettronegatività è nettamente maggiore di quella dell’atomo di idrogeno. Nella molecola HCl il legame covalente è ancora fortemente polarizzato, però meno di quello della molecola di HF in quanto la differenza di elettronegatività tra i due atomi è minore.

La conseguenza della presenza di legami polarizzati in una molecola, è che essa è caratterizzata dal fatto che il centro delle cariche positive è localizzato dalla parte dell’atomo meno elettronegativo. In questo caso la molecola costituisce un dipolo permanente e pertanto essa possiede un momento dipolare. Indicando con δla frazione di carica negativa degli elettroni di legame addensata in una parte della molecola e con δ+ l’uguale frazione di carica positiva addensata dall’altra parte della molecola il momento dipolare di un simile dipolo viene definito dal prodotto della carica elettrica δ positiva o negativa per la distanza r dei centri delle due cariche elettriche e cioè:

momento dipolare = δ ∙ r

nel caso della molecola HCl si può notare in figura:

HCl-dipoles

Come la densità di carica elettrica si addensa sul cloro che è l’elemento più elettronegativo.

Se vengono posti all’interno di un campo elettrico ad esempio fra due piastre metalliche elettricamente cariche e con segno opposto i dipoli si orientano.

Previsione del tipo di legame

Sfruttando i valori delle elettronegatività degli atomi è possibile fare delle importanti previsioni:

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Author: Chimicamo

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