Tutto intorno a te è tenuto insieme da legami chimici. Dalle molecole che compongono il tuo corpo e dal sale che metti sul cibo alla sedia che sei seduti, i legami covalenti e ionici tengono insieme la materia nelle forme con cui interagiamo quotidianamente base. Imparare a conoscere i legami ionici e covalenti è una parte importante di qualsiasi corso introduttivo di chimica e trovare le differenze tra i legami ti dà un'idea del perché diversi materiali si comportano e reagiscono in modo distinto modi. L'argomento è semplice, ma apre le porte a una comprensione molto più profonda del mondo che ti circonda.
Definiti legami ionici e legami covalenti
Le definizioni di base del legame ionico e covalente ti aiutano a capire perché sono così diversi. Un legame ionico è quello formato tra due ioni con cariche opposte. Uno ione è un atomo che ha perso o guadagnato un elettrone, quindi non è più elettricamente neutro. La perdita di un elettrone significa che lo ione ha più protoni che elettroni e ha una carica netta positiva. Guadagnare un elettrone significa che ci sono più elettroni che protoni. Questo ione ha una carica negativa.
I legami covalenti funzionano in modo diverso. La valenza di un elemento ti dice quanti "spazi" ci sono nel guscio esterno degli elettroni per il legame con altri elementi. Nel legame covalente, le molecole sono formate dagli atomi costituenti che condividono gli elettroni, quindi entrambi hanno gusci di piena valenza (esterni), ma alcuni elettroni occupano i gusci esterni di entrambi gli elementi allo stesso tempo.
Somiglianze tra legami ionici e covalenti
Le differenze tra i legami sono chiaramente importanti perché i composti ionici e covalenti funzionano in modo così diverso, ma c'è un numero sorprendente di somiglianze. La somiglianza più evidente è che il risultato è lo stesso: sia il legame ionico che quello covalente portano alla creazione di molecole stabili.
Le reazioni che creano legami ionici e covalenti sono esotermiche perché gli elementi si legano insieme per abbassare la loro energia potenziale. Per sua natura, questo processo rilascia energia sotto forma di calore.
Sebbene le specifiche differiscano, gli elettroni di valenza sono coinvolti in entrambi i processi di legame. Per il legame ionico, gli elettroni di valenza vengono acquisiti o persi per formare uno ione carico e, nel legame covalente, gli elettroni di valenza sono condivisi direttamente.
Le molecole risultanti create attraverso il legame ionico e covalente sono elettricamente neutre. Nel legame covalente, questo è dovuto al fatto che due componenti elettricamente neutri si uniscono, ma nel legame ionico, è perché le due cariche si uniscono e si annullano a vicenda.
Sia i legami ionici che covalenti si formano in quantità fisse. Per i legami ionici, quantità fisse di ioni si uniscono per formare un insieme elettricamente neutro con quantità che dipendono dalle cariche in eccesso sugli ioni specifici coinvolti. Nel legame covalente, si legano in base al numero di elettroni che devono condividere per riempire i loro gusci di valenza.
Differenze tra legami ionici e covalenti
Le differenze tra i legami sono più facili da individuare, ma sono altrettanto importanti se stai cercando di capire il legame chimico. La differenza più evidente è il modo in cui si formano i legami. Tuttavia, ci sono molte altre differenze altrettanto importanti.
I singoli componenti di una molecola legata in modo covalente sono elettricamente neutri, mentre nel legame ionico sono entrambi carichi. Ciò ha importanti conseguenze quando vengono sciolti in un solvente. Un composto ionico come il cloruro di sodio (sale da cucina) conduce elettricità quando disciolto perché i componenti sono carichi, ma le singole molecole formate da legami covalenti non conducono elettricità a meno che non siano ionizzate attraverso un altro reazione.
Un'altra conseguenza dei diversi stili di incollaggio è la facilità con cui i materiali risultanti si rompono e si fondono. Il legame covalente tiene insieme gli atomi nelle molecole, ma le molecole stesse sono solo debolmente legate l'una all'altra. Di conseguenza, le molecole legate in modo covalente formano strutture che sono più facili da fondere. Ad esempio, l'acqua è legata in modo covalente e il ghiaccio si scioglie a bassa temperatura. Tuttavia, un materiale ionico come il sale ha un punto di fusione più basso perché la sua intera struttura è composta da forti legami ionici.
Ci sono molte altre differenze tra le obbligazioni. Le molecole che compongono gli esseri viventi sono legate in modo covalente, ad esempio, e i legami covalenti sono più comuni in natura rispetto ai legami ionici in generale. A causa della differenza negli stili di legame, si possono formare legami covalenti tra atomi dello stesso elemento (come il gas idrogeno, che ha la formula H2), ma i legami ionici no.