Formazione di una molecola di idrogeno per

combinazione degli orbitali atomici

Il legame

Due atomi di idrogeno alla distanza di 7 Å. Gli elettroni stanno ciascuno in prossimità del corrispondente nucleo.La distanza tra gli atomi è troppo grande per favorire la formazione

di un legame chimico.

La distanza tra gli atomi viene portata a 5 Å. Ancora, gli elettroni stanno prevalentemente in prossimità dei nuclei. Tuttavia in qualche caso essi si possono trovare, nonostante la distanza, nello spazio internucleare.

Alla distanza di 3 Å gli elettroni di un atomo “sentono” al carica positiva dell’altro; gli elettroni appaiono in un numero notevole di immagini nello spazio internucleare. Il legame chimico si sta formando

Alla distanza di 2 Å la densità elettronica lungo la congiungente dei nuclei è notevolmente aumentata. Tuttavia è ancora possibile distinguere gli orbitali atomici dei singoli atomi.

Alla distanza di 1,04 Å (distanza di legame) non è più possibile distinguere gli elettroni dei singoli atomi. Essi occupano prevalentemente lo spazio tra i due nuclei formando un legame .

L’orbitale di legame sigmapresenta la massima probabilità di trovare gli elettroni in corrispondenza all’asse internucleare

Il legame

Gli elettroni che occupano gli obitali p di due atomi diversi posti a distanza relativamente grande tra loro, stanno ciascuno in prossimità del corrispondente nucleo.

Avvicinando i nuclei degli atomi, gli elettroni di un atomo cominciano a “sentire” la presenza dell’altro e pertanto la densità elettronica comincia ad aumentare sopra e sotto la congiungente dei due nuclei.

Quando gli atomi si trovano alla distanza di legame gli elettroni dei due atomi non sono più distinguibili. Essi occupano prevalentemente lo spazio sopra e sotto la congiungente dei due nuclei e formano il legame chiamato

Nella figura vengono rappresentati i nuclei dei due atomi, la loro congiungente e, in colore più scuro, la regione di spazio in corrispondenza alla quale è massima la probabilità di trovare gli elettroni. La superficie scura è una rappresentazione sul piano dell’orbitale

Rappresentazione sul piano di un orbitale di

legame

Un modo alternativo per rappresentare la formazione di un legame

In questa figura le superfici rossa e verde rappresentano il lobo

superiore ed inferiore di due orbitali px di atomi lontani tra loro

Quando la distanza tra i due nuclei diminuisce, è evidente la deformazione degli orbitali atomici causata dall’attrazione tra gli elettroni di un atomo ed il nucleo dell’altro.

Quanto più i nuclei si avvicinano, tanto più la superficie degli orbitali si deforma andando a riempire lo spazio soprastante e sottostante la congiungente dei due nuclei.

Alla distanza di legame gli elettroni di legame occupano prevalentemente lo spazio soprastante e sottostante la

congiungente i nuclei formando un legame

L’orbitale di legame visto da diverse angolazioni.