Legame covalente dativo
Legame covalente dativo: definizione e spiegazione
Molti composti presentano un particolare tipo di legame covalente nel quale la coppia elettronica di legame viene fornita da un solo atomo chiamato donatore o datore; questa coppia di elettroni viene condivisa con l'altro atomo (accettore) che pertanto deve avere un orbitale vuoto nel quale accogliere la coppia di elettroni.
Tale legame è detto legame covalente dativo ed una volta formatosi non è distinguibile da un normale legame covalente.
Il legame covalente dativo viene rappresentato con una freccia che parte dall'atomo datore D e arriva all'atomo accettore A; D → A. L'atomo accettore deve essere più elettronegativo dell'atomo datore.
Questo tipo di legame si realizza ad esempio nella molecola dell'anidride solforosa (SO2) e nella molecola dell'anidride solforica (SO3).
Sulla base delle configurazioni elettroniche esterne dei due elementi (S ed O)
ci potremmo aspettare la formazione della molecola di S=O:
Tale struttura permetterebbe ad entrambi gli atomi una configurazione ad ottetto.
In realtà quando zolfo e ossigeno reagiscono si forma SO2 (anidride solforosa) ed SO3 (anidride solforica).
Legame covalente dativo nella molecola dell'SO2 e dell'SO3
Per giustificare la formazione dell'anidride solforosa SO2 si suppone che lo zolfo leghi a sé l'atomo di ossigeno attraverso una delle sue due coppie di elettroni solitarie.
Tuttavia l'atomo di ossigeno nel suo stato fondamentale non possiede alcun orbitale vuoto su cui accogliere questa coppia di elettroni.
Si ammette quindi che l'atomo di ossigeno renda libero uno degli orbitali mediante accoppiamento di due elettroni p su un unico orbitale:
L'atomo di ossigeno possiede ora un orbitale p vuoto ed è in grado di accettare la coppia di elettroni proveniente dall'atomo di zolfo.
È chiaro che l'accoppiamento di elettroni dell'ossigeno richiede energia, ma questa viene compensata dall'aumento di stabilità che si ottiene con la formazione di un ulteriore legame covalente.
Lo zolfo possiede ancora un doppietto elettronico che può utilizzare per legare un altro atomo di ossigeno. In questo modo viene giustificata la formazione dell'anidride solforica SO3.
Il legame covalente dativo nello ione idronio
Anche lo ione H+ in soluzione acquosa si comporta da atomo accettore nei confronti dell'acqua (atomo datore) grazie al suo orbitale 1s vuoto.
La molecola dell'acqua lega attraverso una delle due coppie di elettroni solitarie presenti sull'atomo di ossigeno lo ione H+ con formazione dello ione ossonio H3O+.
H+ + H2O → H3O+
Una volta che lo ione H3O+ si è formato, i 3 legami covalenti risultano indistinguibili.
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