I composti covalenti sono sostanze che si formano quando due o più elementi diversi sono uniti da un legame covalente. Un legame covalente si forma quando due atomi non metallici condividono un elettrone. Gli atomi si legano insieme nel tentativo di diventare più stabili. In generale, gli atomi sono più stabili quando hanno la stessa quantità di elettroni del gas nobile più vicino, e questo di solito significa avere otto elettroni nel loro guscio esterno. Nei legami ionici, questo viene ottenuto da un atomo con elettronegatività più forte – la quantità di attrazione che un atomo ha sugli elettroni – rubando elettroni a quelli con elettronegatività minore. Per i composti covalenti nessun atomo è abbastanza forte da rubare gli elettroni e quindi li condividono.
Esistono due tipi di legami covalenti che possono formare composti covalenti: legami polari e legami non polari. I legami polari di solito sono costituiti da diversi atomi che condividono in modo disuguale gli elettroni. Questo è spesso il risultato di un atomo elettronegativo più forte che avvicina gli elettroni rispetto a un atomo più debole. Poiché l’elettrone trascorre la maggior parte del tempo più vicino a un atomo rispetto all’altro, il risultato è un composto covalente che ha un’estremità parzialmente negativa e un’estremità parzialmente positiva.
I legami covalenti non polari sono generalmente formati da due atomi che condividono equamente gli elettroni. Con questi tipi di legami, gli elettroni trascorrono la stessa quantità di tempo con ciascun atomo, quindi non ci sono estremità polari. Un ottimo esempio di molecola polare è l’acqua che ha la formula chimica H2O. In questo caso, l’atomo di ossigeno attrae gli elettroni più a sé rispetto ai due atomi di idrogeno, risultando in un composto covalente che è parzialmente negativo all’estremità dell’ossigeno e parzialmente positivo all’estremità dell’idrogeno. Un esempio di molecola non polare è la molecola di metano (CH4) in cui tutti gli atomi condividono equamente i loro elettroni.
In generale, i composti covalenti hanno un basso punto di fusione e di ebollizione rispetto ai composti ionici. Inoltre, una sostanza composta da composti covalenti tende a non essere così dura come una composta da composti ionici. Queste caratteristiche sono il risultato della facilità con cui le molecole sono in grado di separarsi. Sebbene gli atomi che compongono le molecole in un composto covalente siano strettamente legati, le singole molecole che compongono la sostanza possono avere poca presa l’una sull’altra. Ad esempio, una persona può avere difficoltà a separare l’idrogeno e l’ossigeno in una molecola d’acqua, ma l’acqua bollente, separare le molecole in modo che l’acqua si trasformi da liquido a gas, è un compito più facile.
Altre caratteristiche della maggior parte dei composti covalenti sono la loro incapacità di dissolversi e la loro incapacità di condurre elettricità nell’acqua. Infine, i composti covalenti tendono ad essere infiammabili rispetto ai composti ionici. Questa infiammabilità si verifica perché molti legami covalenti tendono ad essere costituiti da carbonio e idrogeno. L’idrogeno e il carbonio possono bruciare in presenza di calore e ossigeno per formare anidride carbonica e acqua in una reazione chiamata combustione. Come per tutte queste proprietà, ci sono eccezioni alla regola, ad esempio, i legami covalenti che non hanno carbonio o idrogeno nella loro composizione non tendono a bruciare.