Un composto chimico è un tipo di molecola (insieme di atomi legati) composta da più di un elemento. Ad esempio, l’acqua (H2O) è un composto, mentre l’idrogeno biatomico (H2) non lo è. La maggior parte degli atomi che compongono la crosta terrestre e gli organismi viventi sono in forma composta. I composti sono rappresentati da formule molecolari che elencano gli atomi costituenti e la loro abbondanza.
A seconda degli atomi, un composto può essere tenuto insieme da diversi legami chimici. I legami si formano attraverso le interazioni di gusci di elettroni atomici in varie configurazioni orbitali. A seconda del numero di elettroni che orbitano attorno al nucleo dell’atomo e della quantità di spazio negli orbitali, alcuni atomi sono inclini a legarsi con alcuni altri tipi di atomi. I punti di Lewis, un sistema grafico di rappresentazione dei tipi di legame composto, che prende il nome dal chimico Gilbert Lewis, viene spesso insegnato nelle lezioni di chimica delle scuole superiori. L’esistenza di legami chimici è stata ipotizzata almeno dal XII secolo, sebbene l’intero campo fosse poco compreso fino a quando il concetto di legami elettronici non fu introdotto da Lewis nel 12.
Quando un atomo possiede un guscio elettronico “pieno”, è molto non reattivo e tende a non legarsi ad altri atomi. Questi elementi si trovano all’estrema destra della tavola periodica e sono chiamati gas nobili. Gli esempi includono elio, neon e argon.
Nei composti chimici, il tipo più comune di legame è un legame covalente, in cui entrambi gli atomi costituenti hanno un’elettronegatività simile, con conseguente condivisione uniforme di elettroni. Gli orbitali degli elettroni si sovrappongono e un singolo elettrone può orbitare su entrambi i nuclei atomici, non appartenendo a nessuno dei due esclusivamente. Un esempio di molecola tenuta insieme da legami covalenti è il diamante. Un secondo tipo di legame, il legame ionico, si verifica in atomi con differenze significative di elettronegatività, dove quell’atomo domina la fornitura di elettroni. Questi tendono ad essere leggermente più deboli dei legami covalenti. Un esempio è il cloruro di sodio, o sale.
Esistono altri tipi di legame: legami metallici, forze di van der Waals e molti altri. Insieme, questi costituiscono tutti i composti chimici dell’universo.