Le Proprietà Periodiche degli Elementi

Il Legame Chimico Energia nel sistema biatomico.

Il Legame Chimico

Teoria del Legame di Valenza (Valence Bond Theory- VBT) Legame = sovrapposizione di orbitali atomici esterni (di valenza ). Legame coinvolge una coppia di elettroni che diventano compartecipati tra i due atomi. Legame coinvolge orbitali esterni semi-riempiti. Grado di sovrapposizione = forza del legame. Se la sovrapposizione degli orbitali è direzionale, il legame sarà direzionale.

Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ Sovrapposizione sopra e sotto l asse internucleare produce legami π σ(s s) σ(s p)

Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ Sovrapposizione sopra e sotto l asse internucleare produce legami π σ(p p) π(p p)

Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ Sovrapposizione sopra e sotto l asse internucleare produce legami π π(d p)

Sovrapposizione σ di orbitali ed appaiamento degli spin: Idrogeno molecolare -H 2 Fluoruro di idrogeno - HF Fluoro molecolare -F 2

Ibridazione di Orbitali Atomici Il carbonioha configurazione elettronica 1s 2 2s 2 2p 2. Considerando solo il guscio più esterno (guscio di valenza), la configurazione è2s 2 2p 2. Una eventuale molecola formata da C e H dovrebbe avere la seguente struttura: Carbene: molto reattivo e poco stabile.

Ibridazione di orbitali atomici. Promozione di un elettrone su un orbitale a più alta energia (richiede energia): Formazione di 4 legami con 4 H (stabilizzazione): Metano: molto stabile Geometria tetraedrica: come si spiega con la VBT???

Ibridazione di orbitali atomici. La VBT prevede che l orbitale 2se i tre orbitali 2psi combinino matematicamente (combinazione lineare delle funzioni d onda per ogni orbitale) a dare quattro orbitali ibridisp 3.

Gli orbitali ibridi sp 3 del metano (CH 4 ).

Ibridazione di orbitali atomici. Quando l orbitale 2se un orbitale 2psi combinano matematicamente si ottengono due orbitali ibridi sp.

Ibridazione di orbitali atomici. Quando l orbitale 2se due orbitali 2psi combinano matematicamente si ottengono treorbitali ibridi sp 2.

Ibridazione di orbitali atomici.

Ibridazione di orbitali atomici. Mescolamento di orbitali atomici a dare orbitali ibridi: s + p z = 2 orbitali ibridi sp s + p x + p y = 3 orbitali ibridi sp 2 s + p x + p y + p z = 4 orbitali ibridi sp 3 s + p x + p y + p z + d z 2= 5 orbitali ibridi dsp 3 s + p x + p y + p z + d z 2+ d x 2-y2= 6 orbitali ibridi d 2 sp 3

Ibridazione di orbitali atomici. sp Lineare sp 2 Trigonale planare sp 3 Tetraedrico

Ibridazione di orbitali atomici. dsp 3 Bipiramide trigonale d 2 sp 3 Ottaedrico

I legami σ tra orbitali ibridi sp 3 e orbitali s nell ammoniaca NH 3. Coppiadi non-legame (lone pair) Elettronidi legame Atomo di azoto isolato Atomo di azoto ibridizzato sp 3

I legami σ tra orbitali ibridi sp 3 e orbitali s nell acqua H 2 O. Coppiedi non-legame (lone pair) Elettronidi legame Atomodi ossigeno isolato Atomodi ossigeno ibridizzatosp 3

I legami σ tra orbitali ibridi sp 3 nell etano C 2 H 6.

I legami σ e π nell etilene C 2 H 4. Due lobidi un legame π

Rotazione impedita in molecole contenenti legami π.

I legami σ e π nell acetilene C 2 H 2. Due lobidi un legameπ Due lobidi un legameπ

Energie di formazione dei legami C-C Il legame π è più debole del legame σ.

Orbitali ibridi spin BeCl 2.

Orbitali ibridi sp 2 in BF 3.

Orbitali ibridi dsp 3 in PCl 5. Atomodi P isolato Atomodi P ibridizzato Uno dei5 orbitalidsp 3 Un orbitale 3p del Cl

Orbitali ibridi d 2 sp 3 in SF 6. Atomodi S isolato Atomodi S ibridizzato Uno dei6 orbitalid 2 sp 3 Un orbitale 2p del F