Date post: | 03-May-2015 |
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Il legame chimico Perché H2 e non H ? He e non He2 ?
H2O e non H3O ?
Configurazione degli elettroni diversa ed energeticamente più favorevole di quella degli atomi isolati?
legame chimicoIonico (traferimento di e-)
Covalente (condivisione di e-)
legame ionico
e-
EI bassa AE elevata Attrazione elettrostatica
Legame ionico
eNaNa gg )()(
)()( gg CleCl
)()()( )( ggg ClNaClNa
EI
AE
Ecoul
10,494 molkj
10,368 molkj
10,584 molkj
)()()( )( ggg ClNaClNa 10,458 molkj
MA
)()( gs NaNa E sub18,108 molkj
eNaNa gg )()( EI 10,494 molkj
)()(22
1gg ClCl Eatom
17,119 molkj
)()( gg CleCl AE 10,368 molkj
)()()( )( sgg ClNaClNa Eret16,786 molkj
)()(2)( )(2
1sgs ClNaClNa 11,432 molkj
E reticolare!
Energia di legameLunghezza del legame
Legame covalente
Modello di Lewis
Guscio di valenza:
pieno → stabilitànon pieno → reattività
Regola dell’ottetto:
4 coppie di e- condivise e/o solitarie = STABILITA’
EI ed AE molto diversi: trasferimento elettronico → legame ionico
EI ed AE simili: condivisione di elettroni → legame covalente
MA eccezioni alla regola dell’ottetto: molecole con numero dispari di e- ? es. NO molecole con carenza di e- ? es. BF3 molecole con espansione del guscio di valenza ? es. SF6
Dagli orbitali atomici agli orbitali molecolari
Descriviamo il modello classico del legame covalente, basato sulla condivisione degli elettroni, con la Meccanica Quantistica
Teoria del legame di valenza (VB) Teoria degli orbitali molecolari (MO)
descrive la coppia di elettroni condivisa e localizzata
tra due nuclei impegnati nel legame
con un orbitale molecolare bielettronico
descrive tutti gli elettroni di una molecola distribuiti
su orbitali molecolari e delocalizzati
su tutta la molecola
Geometrie
Come sono
fatte le molecole! Legami multipli coniugatiReattività di specie radicaliche
ParamagnetismoLegame metallico
HA : HB con ψA1 e ψB
2
Ψcov = ψA1ψB
2 + ψA2ψB
1 + ψA1 ψA
2 + ψB1ψB
2
covalente ionico
Legame σ
Ricordiamo che stiamo descrivendo la particella «elettrone» in termini ondulatorila sovrapposizione di due orbitali dà luogo a interferenze
Sovrapposizionefrontale:
orbitali molecolari σ simmetria cilindrica rispetto all’asseinternuclearemax densità lungo l’asse internucleare
SovrapposizioneLaterale:
max sovrapposizione possibilelegame fortemente direzionale1° legame tra due nucleienergia di legame
orbitali molecolari π
NO simmetria cilindrica max densità ai lati dell’asse internucleare
Legame π
legame successivo al 1°energia di legame minore MArafforza e «blocca» il legame σ
Cl2
HCl
N2σ
π
π
permesse
proibite
Molecole poliatomicheLa teoria del VB descrive ogni legame singolarmente: le coppie di elettroni condivise sono “localizzate” trai due nuclei interessati al legame
COME SONO FATTE LE MOLECOLE?
coppie di elettroni = zone ad elevata densità elettronica
Forti repulsioni Geometrie compatibili con il contenuto energetico più favorevole
Metodo VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion)
- Scelta atomo meno elettronegativo come atomo centrale- Disporre i suoi elettroni del guscio di valenza spaiati e a spin parallelo- Accoppiare gli e- (di legame bp o coppie solitarie lp)- Contare le coppie di e- (σ-bp + lp) - Assegnare la geometria- Distorsione delle geometrie: lp-lp > lp-bp > bp-bp
Geometrie molecolari
Distorsione delle geometrie
ammoniaca
acqua
Distorsione dellegeometrie