Nuove Teorie del Legame

Finora ci siamo riferiti ai legami chimici usando la teoria di Lewis (condivisione o cessione/acquisto di elettroni). Questa teoria così come la teoria molecolare è sicuramente valida, ma ha dei limiti che sono divenuti evidenti con le nuove teorie atomiche e del legame: essa afferma che è impossibile determinare in un istante l'esatta posizione di un elettrone in un orbitale.

Nella nuova teoria quantistico-ondulatoria degli elettroni, che poggia sulle basi della fisica quantistica, il principio di indeterminazione di Heisenberg rende probabilistico l'ambito di cui si opera, e gli orbitali (ricavati dalla funzione d'onda dell'elettrone) sono le regioni dello spazio in cui è massima la probabilità di misurare la presenza di elettroni. Rispetto al modello di Bohr, viene inoltre introdotta la quantizzazione degli stati energetici in cui stanno gli elettroni.

Gli ibridi di risonanza sono legami non rappresentabili secondo Lewis. Tuttavia, possiamo rappresentare la struttura reale del legame come la via di mezzo tra due forme limite di Lewis. Ad esempio i legami dell'ozono ($\ce{O3}$) appaiono come:

Negli anni '30 Pauling ha esposto la teoria del legame di valenza, secondo cui:

Un legame covalente si forma quando una coppia di elettroni con spin antiparallelo entrano in condivisione per sovrapposizione parziale degli orbitali atomici tra due atomi.

Si forma così un orbitale ibrido che non ha né le caratteristiche geometriche né quelle energetiche di ciascuno dei due orbitali che lo formano, ma è il luogo dei punti in cui ruota la coppia di elettroni messa in condivisione.