Il legame covalente si verifica quando due o più atomi condividono una o più coppie di elettroni. Gli strati di elettroni che ruotano attorno al nucleo di un atomo sono stabili solo quando lo strato più esterno ha un numero specificato. Confronta questa proprietà chimica con uno sgabello a tre gambe: affinché sia stabile, deve avere almeno tre gambe. Gli atomi funzionano allo stesso modo, poiché la stabilità dipende dal giusto numero di elettroni.
Molecole biatomiche
Il legame covalente più comune è presente nelle molecole biatomiche, ovvero quelle composte da due atomi uguali. L'ossigeno si trova naturalmente sotto forma di O2, e l'idrogeno (H2) e il cloro (Cl2) appaiono in natura allo stesso modo.
Legami a singolo elettrone
Il cloro e l'idrogeno si formano condividendo una coppia di elettroni. Ciò significa che nello strato di elettroni più esterno di ciascun atomo, un elettrone da ciascuna coppia di atomi è condiviso tra i due atomi. Anche il gas metano, o CH4, si forma attraverso un singolo legame elettronico. Ogni atomo di idrogeno condivide un elettrone con l'atomo di carbonio. Di conseguenza, l'atomo di carbonio ha un numero stabile di otto elettroni nel suo strato esterno e ogni atomo di idrogeno ha il complemento completo di due elettroni nel suo strato solitario.
Doppi legami elettronici
Un doppio legame covalente si forma quando coppie di atomi condividono tra loro due elettroni. Come ci si può aspettare, questi composti sono più stabili dell'idrogeno o del cloro perché il legame tra gli atomi è due volte più forte dei legami covalenti a elettrone singolo. La molecola di O2 condivide 2 elettroni tra ciascun atomo, creando una struttura atomica altamente stabile. Di conseguenza, prima che l'ossigeno reagisca con un'altra sostanza chimica o composto, il legame covalente deve essere rotto. Uno di questi processi è l'elettrolisi, la formazione o la scomposizione dell'acqua nei suoi elementi chimici, idrogeno e ossigeno.
Gassoso a temperatura ambiente
Le particelle formate tramite legame covalente sono gassose a temperatura ambiente e hanno punti di fusione estremamente bassi. Mentre i legami tra gli atomi in una singola molecola sono molto forti, i legami da una molecola all'altra sono molto deboli. Poiché la molecola legata in modo covalente è altamente stabile, le molecole non hanno motivo chimico per interagire l'una con l'altra. Di conseguenza, questi composti rimangono allo stato gassoso a temperatura ambiente
Conduttività elettrica
Le molecole legate in modo covalente differiscono dai composti ionici in un altro modo. Quando un composto legato ionicamente, come il comune sale da tavola (cloruro di sodio, NaCl) viene sciolto in acqua, l'acqua conduce elettricità. I legami ionici vengono scomposti nella soluzione e i singoli elementi si convertono in ioni con carica positiva e negativa. Tuttavia, a causa della forza del legame, una volta che un composto covalente si è raffreddato in un liquido, i legami non si scompongono in ioni. Di conseguenza, una soluzione o uno stato liquido di un composto legato in modo covalente non conduce elettricità.