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Legame dativo

Il legame dativo anche detto legame di coordinazione è un legame covalente in cui un atomo fornisce la coppia di elettroni necessaria per formare il legame.

Tipi di legame

Un legame chimico può avvenire per:

• condivisione di elettroni di legame e, a seconda della differenza di elettronegatività tra i due atomi, può essere covalente puro o covalente polare
• attrazione elettrostatica di ioni aventi carica opposta e in tal caso il legame è di tipo ionico

Il legame di coordinazione è noto nella formazione dei complessi ma può avvenire tra un acido e una base di Lewis.

Esempi

• Si consideri una soluzione acquosa di acido cloridrico.

L’acido cloridrico è un acido forte e spesso la dissociazione dell’acido cloridrico viene indicata per semplicità come:
HCl → H⁺+ Cl^–

In realtà lo ione H⁺ a contatto con una molecola di acqua si lega, tramite legame dativo, a uno dei doppietti elettronici dell’atomo di ossigeno formando lo ione idronio H₃O⁺.

A rigore quindi la dissociazione dell’acido cloridrico in acqua va scritta come:

HCl + H₂O → H₃O⁺+ Cl^–

Questa scrittura è coerente anche con la teoria degli acidi e delle basi di Brønsted-Lowry. Infatti l’acido cloridrico è l’acido, l’acqua è la base, lo ione idronio è l’acido coniugato e lo ione cloruro la base coniugata.

• Si consideri una soluzione acquosa di ammoniaca

L’ammoniaca è una base debole e presenta l’azoto che ha un doppietto elettronico solitario. In acqua si forma un legame dativo tra azoto e idrogeno con formazione dello ione ammonio NH₄⁺ pertanto la dissociazione dell’ammoniaca in acqua viene scritta come:

NH₃ + H₂O → NH₄⁺+ OH^–

• Si consideri la reazione tra il trifluoruro di boro e l’ammoniaca

Il trifluoruro di boro BF₃ non rispetta la regola dell’ottetto ed è una specie elettron-deficiente avendo il solo 6 e non 8 elettroni di legame ed è quindi un acido di Lewis. D’altra parte l’ammoniaca, grazie al doppietto elettronico solitario presente sull’azoto, è una base di Lewis. Dalla reazione si forma un addotto e il legame tra azoto e boro è un legame di tipo dativo. Può essere indicato come H₃N→BF₃

• Legame negli ioni idrati

Quando un composto contenente ioni metallici si solubilizza in acqua gli ioni metallici non si trovano come tali in soluzione. Essi infatti reagiscono con le molecole di acqua. Queste si coordinano intorno ad essi per dare una specie idratata detta acquoione e il numero di molecole di acqua coordinate è detto numero di idratazione.

Uno ione metallico agisce da acido di Lewis e interagisce con l’acqua che si comporta da base di Lewis tramite uno dei doppietti elettronici solitari presenti sull’ossigeno. Ad esempio nello ione [Fe(OH)₆]³⁺ognuna delle sei molecole di acqua è legata, tramite legame dativo, allo ione Fe³⁺ grazie a uno dei doppietti elettronici solitari presenti sull’ossigeno