3 I legami chimici

Quando un atomo è stabile? 
Come funziona la regola dell’ottetto? 
Che cosa sono i legami? 

Come abbiamo visto, la particolarità dei gas nobili è che non formano composti, a differenza dei metalli e dei non metalli. Questo diverso comportamento è dovuto al fatto che i gas nobili hanno il guscio elettronico esterno completo con tutti gli elettroni che esso può ospitare (due per il primo gas, l’elio, e otto per gli altri), mentre metalli e non metalli hanno i gusci esterni incompleti.
Quando l’atomo di un elemento ha il guscio esterno completo è chimicamente stabile, se invece il guscio esterno non è completo si dice instabile.
Quando il guscio esterno è incompleto, per raggiungere la stabilità gli atomi acquistano, cedono oppure mettono in comune elettroni con altri atomi, che possono essere dello stesso elemento chimico oppure di elementi chimici diversi. Infatti, parlando delle molecole, cioè delle aggregazioni di atomi, abbiamo visto che si distinguono molecole di elementi, costituite da atomi uguali, e molecole di composti, formate da atomi di elementi diversi.
Ogni molecola può essere rappresentata con una formula chimica che contiene i simboli dei differenti atomi presenti e il loro numero indicato in basso a destra del simbolo (se è maggiore di 1): la formula H₂O, per esempio, ci dice che in una molecola d’acqua sono presenti 2 atomi di idrogeno (H) e uno di ossigeno (O); CO₂, invece, descrive la molecola dell’anidride carbonica, formata da un atomo di carbonio (C) e da due atomi di ossigeno (O).

LA REGOLA DELL’OTTETTO

Gli elementi chimici, dunque, tendono a completare il guscio esterno con gli elettroni mancanti, per acquisire una maggiore stabilità. Ciò che conta quindi nel determinare l’attitudine di un certo elemento a formare composti è l’incompletezza del suo guscio elettronico esterno.
Poiché, come abbiamo visto, la completezza del guscio esterno è raggiunta in genere con 8 elettroni, questo comportamento è schematizzato in quella che viene chiamata regola dell’ottetto: ogni atomo tende a completare il proprio guscio elettronico più esterno con il massimo numero possibile di elettroni.
Vediamo un esempio molto semplice. L’atomo di idrogeno ha un solo elettrone, quindi anche un solo guscio elettronico. Se si lega a un altro atomo di idrogeno, i due atomi “mettono in comune” il proprio elettrone e completano in questo modo, con 2 elettroni, il primo guscio elettronico. La molecola che ne risulta è una molecola biatomica, cioè che è formata da due atomi, in questo caso di idrogeno; è quindi anche una molecola di un elemento. Il “nome” che si usa in chimica per indicarla è H₂ (15). In natura l’idrogeno si trova sempre sotto forma di molecole biatomiche, molto più stabili dell’atomo con il suo unico elettrone.