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Le Proprietà Periodiche degli Elementi
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Le Proprietà Periodiche degli Elementi
• Energia nel sistema biatomico.
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
Il Legame Chimico
• 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.
Teoria del Legame di Valenza (Valence Bond Theory - VBT)
• Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ
• Sovrapposizione sopra e sotto l’asse internucleare produce
legami π
Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici
σ (s – s) σ (s – p)
• Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ
• Sovrapposizione sopra e sotto l’asse internucleare produce
legami π
Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici
σ (p – p) π (p – p)
• Sovrapposizione lungo asse internucleare produce legami σ
• Sovrapposizione sopra e sotto l’asse internucleare produce
legami π
Sovrapposizione σ e π di orbitali atomici
π (d – p)
Sovrapposizione σ di orbitali ed appaiamento degli spin:
• Idrogeno molecolare - H2
• Fluoruro di idrogeno - HF
• Fluoro molecolare - F2
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di Orbitali Atomici
Il carbonio ha configurazione elettronica 1s22s22p2.
Considerando solo il guscio più esterno (guscio di valenza),
la configurazione è 2s22p2.
Una eventuale molecola formata da C e H dovrebbe avere la
seguente struttura:
Carbene:
molto reattivo e poco stabile.
Il Legame Chimico (VBT)
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???
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
La VBT prevede che l’orbitale 2s e i tre orbitali 2p si combinino
matematicamente (combinazione lineare delle funzioni d’onda
per ogni orbitale) a dare quattro orbitali ibridi sp3.
Il Legame Chimico (VBT)
Il Legame Chimico (VBT)
Gli orbitali ibridi sp3 del metano (CH4).
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
Quando l’orbitale 2s e un orbitale 2p si combinano
matematicamente si ottengono due orbitali ibridi sp.
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
Quando l’orbitale 2s e due orbitali 2p si combinano
matematicamente si ottengono tre orbitali ibridi sp2.
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
Mescolamento di orbitali atomici a dare orbitali ibridi:
• s + pz = 2 orbitali ibridi sp
• s + px + py = 3 orbitali ibridi sp2
• s + px + py + pz = 4 orbitali ibridi sp3
• s + px + py + pz + dz2 = 5 orbitali ibridi dsp3
• s + px + py + pz + dz2 + dx2-y2 = 6 orbitali ibridi d2sp3
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
• sp Lineare
• sp2 Trigonale planare
• sp3 Tetraedrico
Il Legame Chimico (VBT)
Ibridazione di orbitali atomici.
• dsp3 Bipiramide trigonale
• d2sp3 Ottaedrico
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ tra orbitali ibridi sp3 e orbitali s nell’ammoniaca NH3.
Coppia di
non-legame
(lone pair)
Elettroni di
legame
Atomo di azoto
ibridizzato sp3
Atomo di azoto
isolato
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ tra orbitali ibridi sp3 e orbitali s nell’acqua H2O.
Coppie di
non-legame
(lone pair)
Elettroni di
legame
Atomo di
ossigeno
ibridizzato sp3
Atomo di
ossigeno isolato
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ tra orbitali ibridi sp3 nell’etano C2H6.
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ tra orbitali ibridi sp3 nell’etano C2H6.
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ e π nell’etilene C2H4.
Due lobi di un
legame π
Il Legame Chimico (VBT)
Rotazione impedita in molecole contenenti legami π.
Il Legame Chimico (VBT)
I legami σ e π nell’acetilene C2H2.
Due lobi di
un legame π
Due lobi di
un legame π
Il Legame Chimico (VBT)
Energie di formazione dei legami C-C
Il legame π
è più debole
del legame σ.
Il Legame Chimico (VBT)
Orbitali ibridi sp in BeCl2.
Il Legame Chimico (VBT)
Orbitali ibridi sp2 in BF3.
Il Legame Chimico (VBT)
Orbitali ibridi dsp3 in PCl5.
Atomo di P
isolatoAtomo di P
ibridizzato
Uno dei 5
orbitali dsp3
Un orbitale
3p del Cl
Il Legame Chimico (VBT)
Orbitali ibridi d2sp3 in SF6.
Atomo di S
isolato
Atomo di S
ibridizzato
Uno dei 6
orbitali d2sp3
Un orbitale
2p del F
