Con legame chimico si indicano le interazioni tra atomi che portano alla formazione di molecole, di cristalli ionici o metallici. Rifacendosi al modello di Lewis, gli elettroni più esterni dei vari atomi interagiscono fra loro per completare gli orbitali del livello più esterno; perché ciò accada un atomo può assumere, cedere o mettere in comune elettroni.
Legame ionico – Il legame ionico si forma tra atomi con una grande differenza di elettronegatività e c’è un trasferimento netto di carica da un elemento all’altro, con la formazione di ioni positivi e negativi che sono uniti da forze elettrostatiche. Per esempio, fra un metallo e un non-metallo esiste una grande differenza di elettronegatività e si realizza un legame ionico; un legame ionico origina quindi un solido, per esempio la molecola del sale (NaCl) è formata da un legame ionico fra sodio e cloro.
Legame covalente – Si realizza quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi è relativamente bassa (o nulla), cioè nessuno dei due atomi è in grado di strappare elettroni. In esso, fra i due atomi, si condividono una o più coppie di elettroni.
Se si realizza tra atomi dello stesso elemento è detto omeopolare (anche omopolare), altrimenti è detto eteropolare (o polarizzato). In altri termini, gli elettroni messi in comune possono essere divisi equamente o no fra i due atomi.
Un legame covalente fra due atomi ha caratteristiche stabili a prescindere dalla molecola in cui è presente.
Un particolare tipo di legame covalente è quello dativo, nel quale i due elettroni coinvolti nel legame provengono da uno solo (donatore, l’altro è detto accettore) dei due atomi.
Alcuni legami covalenti delocalizzati possono contemporaneamente legare insieme 3 o più atomi; il caso estremo è quello dei metalli (legame metallico) in cui, in un reticolo cristallino, una nube di elettroni condivisi estesa a tutto il reticolo (mare di Fermi) tiene insieme gli ioni positivi; poiché tali elettroni non sono legati a nessun atomo particolare, risultano essere estremamente mobili; tale mobilità è responsabile dell’elevata conducibilità elettrica dei metalli.
Legami misti – Occorre rilevare che i legami formati tra atomi di differenti elementi sono caratterizzati da un legame compreso tra quello ionico e quello covalente, essendo queste due descrizioni un’estremizzazione della realtà.
Legami σ e π – Quando gli atomi mettono in comune elettroni, gli orbitali possono sovrapporsi frontalmente dando luogo a legami σ (sigma) oppure lateralmente dando luogo a legami π (pi greco). Un legame semplice è di tipo sigma, un legame doppio è costituito da un sigma e un pi greco, un legame triplo da un sigma e due pi greco. La sovrapposizione laterale del legame pi greco genera un legame più debole dei legami sigma e rende la molecola resistente alla torsione.
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