Elettroni e legame covalente

[Ale]

Come fanno gli elettroni a formare i legami chimici ed, in particolare, il legame covalente ? Non dovrebbero respingersi vicendevolmente a causa della forza di repulsione coulombiana ?

[dona79]

scusa ma non esistono mica solo gli elettroni...c'è anche il nucleo che contiene le cariche positive quindi i vari atomi legano tra di loro formando molecole elettricamente neutre

[Danilo Tarquini]

Spiegare l'essenza delle forze che sottendono un legame presuppone una trattazione completa di una teoria troppo vasta per lo spazio a disposizione.
Le forze coulombiane certamente ci sono( e sono sia quelle di attrazione tra nucleo di un atomo e nube elettronica dell'altro, sia repulsive tra nucleo e nucleo e tra nube e nube) ma non sono le sole. Occorre introdurre le FORZE QUANTISTICHE DI SCAMBIO.
Per comprendere la natura delle forze che stanno alla base del legame covalente senza una teoria troppo onerosa, occorre ricordare che:

1)Ogni sistema, per sua natura, tende alla configurazione di minimo potenziale (e per potenziale si intende qualunque energia rappresentante lo stato del sistema:es:elettrico, gravitazionale,elettrochimico ecc.);
nello specifico vale la cosiddetta "regola dell'ottetto" ovvero l'aggruppamento di otto elettroni a riempire gli orbitali "s" e "p" (formando s2p6, cui corrisponde una configurazione di minimo potenziale)-->questa è una tendenza, non sempre si arriva a tale configurazione.

2)All'elettrone si associano due moti distinti:
->uno di "rotazione" attorno al nucleo ,moto comunque non definibile analiticamente ("principio di indeterminazione") ma individuato in una regione di probabilità (orbitale atomico);
->uno di rotazione sul proprio "asse"; a questo moto si associa il concetto di "spin", che tiene conto della natura di "bipolo" magnetico assunta dall'elettrone.

3)un orbitale atomico può "ospitare" al più 2 elettroni con spin opposti e vale il seguente principio (DI MASSIMA MOLTEPLICITA'):"se più elettroni occupano orbitali degeneri (ovvero a stessa energia, ovvero i due ti tipo "s" o i sei di tipo "p",ecc.) essi si distribuiscono sul numero possibile di questi; se alcuni orbitali sono occupati da un solo elettrone,gli spin di questi elettroni sono fra loro paralleli".

Fatta questa premessa si comprende che l'essenza del legame va ricercata nelle ragioni su esposte.
Un atomo atto a formare un legame covalente è "elettricamente" neutro ma non lo è "magneticamente" (passatemi il termine). Ovvero presenterà orbitali con elettroni spaiati che ,nel complesso, genereranno campi magnetici secondo determinate "direzioni".
Mettendo in "partecipazione" elettroni a formare il legame coval., i due atomi si avvicineranno (o raggiungeranno) la configurazione di minimo potenziale (ottetto).
Tra le forze che tengono insieme il legame si deve considerare quindi l'attrazione "magnetica" tra "spin" opposti che, oltre ad abbassare il potenziale, certamente ha tendenza attrattiva.

Saluti