TUTORAGGIO CHIMICA A.A. 2018/2019 Tutoraggio Chimica (Prof. L. Pilia) Nicola Melis

Transcript

1 TUTORAGGIO CIMICA

2 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: N 2, SO 2, C 2 O. Calcolare inoltre le cariche formali e i numeri di ossidazione degli atomi delle molecola e prevedere la natura dei legami coinvolti. 2

3 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: N 2, SO 2, C 2 O. Calcolare inoltre le cariche formali e i numeri di ossidazione degli atomi delle molecola e prevedere la natura dei legami coinvolti. N.. CF = 0 CF = 0 CF N = 0 n.ox. = +1 n.ox. = 1 n.ox. N = 1 Δχ N = 0,8 Δχ N = 0,2. S. O.. CF = 0 CF O = 1 CF S = +1 n.ox. = 1 n.ox. O = 2 n.ox. S = +4 Δχ S = 0,6 Δχ OS = 0,9. C O. CF = 0 CF C = 0 CF O = 0 n.ox. = +1 n.ox. C = 0 n.ox. O = 2 Δχ C = 0,3 Δχ OC = 1,0 3

4 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: CO 3 2, SCN. Disegnare, inoltre, le rispettive formule di risonanza e prevedere quale è la più probabile sulla base delle cariche formali. 4

5 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: CO 3 2, SCN. Disegnare, inoltre, le rispettive formule di risonanza e prevedere quale è la più probabile sulla base delle cariche formali. O C O. A B C. O. O. C O O C. O.. O. O 2 CF S = 0 CF C = 1 CF N = 0 A, B e C sono equivalenti. S C N S C N. CF S = +1 CF C = 0 CF N = 2. N. A B C CF S = 0 CF C = 0 CF N = 1. S C CF S = 1 CF C = 0 CF N = 0 La struttura B è quella più plausibile perché possiede la minore separazione di carica e ha carica formale negativa sull atomo più elettronegativo. 5

6 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: Si 4, 3 O +, F 2+. Sulla base della teoria VSEPR prevedere la geometria delle molecole e disporle in ordine di angolo di legame crescente. 6

7 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti: Si 4, 3 O +, F 2+. Sulla base della teoria VSEPR prevedere la geometria delle molecole e disporle in ordine di angolo di legame crescente. In tutti e tre i casi si ha numero sterico = 4 a cui corrisponde una geometria tetraedrica. Si AX 4 Tetraedro O + +. F.. F. AX 3 E Trigonale piramidale AX 2 E 2 Forma di V A causa della maggiore repulsione sterica dovuta alle coppie solitarie, l angolo di legame cresce passando da F + 2 a 3 O + a Si 4, che dovrebbe possedere un angolo di 109,5 caratteristico di una pura struttura tetraedrica. 7

8 Si considerino i seguenti composti: N 3, NF 3. Sulla base della loro struttura di Lewis, della polarità dei legami e della loro geometria molecolare, valutare la polarità di ciascuna delle molecole. 8

9 Si considerino i seguenti composti: N 3, NF 3. Sulla base della loro struttura di Lewis, della polarità dei legami e della loro geometria molecolare, valutare la polarità di ciascuna delle molecole. N. F. N F. F. χ = 2,2 χ N = 3,0 χ F = 4,0 I legami N e NF sono entrambi polari ma, a causa della struttura e della geometria della molecola, il polo negativo del dipolo ha direzione opposta. Nel caso di N 3 il polo negativo del dipolo è direzionato verso l atomo di azoto più elettronegativo, mentre nel caso di NF 3 punta gli atomi di fluoro. 9

10 Si considerino i seguenti composti: NO 3, NO +, NO 2, 2 NO. Quale fra questi composti possiede il legame NO più lungo? 10

11 Si considerino i seguenti composti: NO 3, NO +, NO 2, 2 NO. Quale fra questi composti possiede il legame NO più lungo? O N O O N O + O.. N O N O O.L. NO = 4/3 O.L. NO = 1,3 O.L. NO = 3/1 O.L. NO = 3 O.L. NO = 3/2 O.L. NO = 1,5 O.L. NO = 1/1 O.L. NO = 1 Il legame NO più lungo viene riscontrato in N 2 O in quanto ha l ordine di legame più piccolo. 11

12 IBRIDIZZAZIONE Facendo uso della teoria VSEPR e del legame di valenza, descrivere le geometrie e gli orbitali nelle seguenti molecole: C 3 O, B 3 e BeBr 2. 12

13 IBRIDIZZAZIONE Facendo uso della teoria VSEPR e del legame di valenza, descrivere le geometrie e gli orbitali nelle seguenti molecole: C 3 O, B 3 e BeBr 2. C Ibridizzazione sp 3 (tetraedrica) Legame C = 2sp 3 (C) e 1s () B O Br Be Br Ibridizzazione sp (lineare) Legami Be = Due 2sp (Be) legano gli orbitali 3p (). I rimanenti 2px e 2py (Be) sono vuoti. Ibridizzazione sp 2 (trigonale planare) Legami B = Tre 2sp 2 (B) legano l orbitale 2p (F). Il rimanente orbitale p (B) resta vuoto. 13

14 IBRIDIZZAZIONE Dati i seguenti composti, riportare la classificazione VSEPR, l ibridizzazione dell atomo centrale e la sua configurazione elettronica dello stato di valenza. CS 2 2 Se PBr 3 B(O) 3 B(O) 4 Disegnare gli orbitali ibridi sp, sp 2 ed sp 3. 14

15 IBRIDIZZAZIONE Dati i seguenti composti, riportare la classificazione VSEPR, l ibridizzazione dell atomo centrale e la sua configurazione elettronica dello stato di valenza. CS 2 AX 2, lineare 2sp 2p x 2p y 2 Se AX 2 E 2, forma di V 3sp 3 PBr 3 AX 3 E, trigonale piramidale 3sp 3 B(O) 3 AX 3, trigonale 2sp 2 2p x B(O) 4 AX 4, tetraedrica 2sp 3 Disegnare gli orbitali ibridi sp, sp 2 ed sp 3. 15

16 NOMENCLATURA ESERCIZI FORMULA NOME FORMULA NOME Li 2 O N 2 O Na 2 O NO K 2 O N 2 O 3 BeO NO 2 KNO 3 NO 2 CaO SO 2 Al 2 O 3 SO 3 FeO 2 O Fe 2 O 3 2 O 3 O 2 O 5 CO 2 2 O 7 2 SO 4 CaCO 3 2 SO 3 Ba(O) 2 2 CO 3 Li 2 SO 3 CO 3 Al 2 (SO 4 ) 3 16

17 NOMENCLATURA ESERCIZI FORMULA NOME FORMULA NOME Li 2 O ossido di litio N 2 O monossido di diazoto Na 2 O ossido di sodio NO ossido di azoto K 2 O ossido di potassio N 2 O 3 Triossido di diazoto BeO ossido di berillio NO 2 diossido di azoto KNO 3 nitrato di potassio NO 2 acido nitroso CaO ossido di calcio SO 2 anidride solforosa Al 2 O 3 ossido di alluminio SO 3 anidride solforica FeO ossido di ferro (II) 2 O Monossido di dicloro Fe 2 O 3 ossido di ferro (III) 2 O 3 Triossido di dicloro O ione ipoclorito 2 O 5 Pentossido di dicloro CO 2 anidride carbonica 2 O 7 Eptaossido di dicloro 2 SO 4 acido solforico CaCO 3 carbonato di calcio 2 SO 3 acido solforoso Ba(O) 2 Idrossido di bario 2 CO 3 acido carbonico Li 2 SO 3 solfito di litio CO 3 ione bicarbonato Al 2 (SO 4 ) 3 solfato di alluminio 17

18 IBRIDIZZAZIONE Dare la classificazione VSEPR dei seguenti composti e determinarne la geometria. O 3 N 3 I 3 NO 3 PO 2 4 CO 2 SO 3 B 4 P 5 18

19 IBRIDIZZAZIONE Dare la classificazione VSEPR dei seguenti composti e determinarne la geometria. O 3 AX 2 E trigonale planare N 3 AX 2 lineare I 3 AX 2 E 3 lineare NO 3 AX 3 trigonale planare PO 2 4 AX 4 tetraedrica CO 2 AX 2 lineare SO 3 AX 3 E trigonale piramidale B 4 AX 4 tetraedrica P 5 AX 5 trigonale bipiramidale 19

20 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti ionici: O 3, NO 2 + e I 3. Calcolare inoltre le cariche formali e i numeri di ossidazione degli atomi. 20

21 Disegnare le strutture di Lewis dei seguenti composti ionici: O 3, NO 2 + e I 3. Calcolare inoltre le cariche formali e i numeri di ossidazione degli atomi. O O.. O CF O = 1 CF = +2 n.ox. O = 2 n.ox. = +5.. O N.. O + CF O = 0 CF N = +1 n.ox. O = 2 n.ox. N = +5. I I.. I. CF I centrale = 1 CF I terminale = 0 n.ox. I centrale = 1 n.ox. I terminale = 0 21

22 Si considerino i seguenti composti: C 4, C 3, C 2 2, C 3, C 4. Sulla base della polarità dei legami e della loro geometria molecolare, valutare la polarità di ciascuna delle molecole. 22

23 Si considerino i seguenti composti: C 4, C 3, C 2 2, C 3, C 4. Sulla base della polarità dei legami e della loro geometria molecolare, valutare la polarità di ciascuna delle molecole. C C C C C χ = 2,2 χ C = 2,5 χ = 3,2 C 4 e C 4 non possono essere polari a causa della loro simmetria. Gli altri tre composti sono invece polari, con il polo negativo diretto verso gli atomi di cloro e quello positivo verso gli atomi di idrogeno. 23

24 Si considerino i seguenti composti: CN, OCN, C 3 N 2, N(C 3 ) 3. Quale fra questi composti possiede l ordine di legame NC maggiore? 24

25 Si considerino i seguenti composti: CN, OCN, C 3 N 2, N(C 3 ) 3. Quale fra questi composti possiede l ordine di legame NC maggiore? C N Esistono altre formule di risonanza!! Ordine di legame < 3. O C N C N C N C C O.L. NC = 3/1 O.L. NC = 3 O.L. NC = 3/1 O.L. NC = 3 O.L. NC = 1/1 O.L. NC = 1 O.L. NC = 3/3 O.L. NC = 1 L ordine di legame NO maggiore viene riscontrato nello ione cianuro CN. 25

26 PROPRIETÀ PERIODICE Identificare in quale di queste coppie di composti l atomo centrale possiede il numero di ossidazione maggiore. 2 O/ 2 O 2 O 4 / 2 O 5 O 2 /O NO/N 3 C 4 /CO 2 Dati i seguenti composti, identificare le molecole contenenti legami polari. a) C 3 8 b) F c) B 4 d) I 2 e) P 4 O 6 f) OF + 2 Calcolare il numero sterico delle seguenti specie e associarle alla classificazione VSEPR. 1) O 3 a) AX 3 2) NO 3 b) AX 2 E 3) BrF 5 c) AX 3 E 4) 3 O + d) AX 4 E 5) SF 4 e) AX 5 E 26

27 PROPRIETÀ PERIODICE Identificare in quale di queste coppie di composti l atomo centrale possiede il numero di ossidazione maggiore. 2 O/ 2 O 2 O 4 / 2 O 5 O 2 /O NO/N 3 C 4 /CO 2 Dati i seguenti composti, identificare le molecole contenenti legami polari. a) C 3 8 Δχ C = 0,3 b) F Δχ F = 1,8 c) B 4 Δχ B = 0,2 d) I 2 Δχ II = 0 e) P 4 O 6 Δχ OP = 1,3 f) OF + 2 Δχ FO = 0,5 Calcolare il numero sterico delle seguenti specie e associarle alla classificazione VSEPR. 1) O 3 n.s.: 3 b) AX 2 E a) AX 3 2) NO 3 n.s.: 3 a) AX 3 b) AX 2 E 3) BrF 5 n.s.: 6 e) AX 5 E c) AX 3 E 4) 3 O + n.s.: 4 b) AX 3 E d) AX 4 E 5) SF 4 n.s.: 5 b) AX 4 E e) AX 5 E 27