Diapositiva 1 Diapositiva 2 Diapositiva 3

Diapositiva 1 Il legame covalente

Premessa all’ibridazione

Molecola CH2 Atomo C: (He) 2s22p2

2s x y

z

2p_x 2p_y

2pz Atomo H: 1s

1s 1s

2s 2p

C H

H NON ESISTE!

Diapositiva 2 Il legame covalente

Teoria dell’ibridazione L’efficacia di un legame è proporzionale alla entità di

sovrapposizione degli orbitali di valenza La stabilità di una molecola è legata alla minimizzazione delle

repulsioni tra i doppietti elettronici

IBRIDAZIONE: «rimescolamento» di orbitali che permette all’atomo di formare legami più efficaci attraverso:

• una più estesa sovrapposizione di orbitali

• un’ottimale minimizzazione delle repulsioni fra i doppietti

Diapositiva 3

Il legame covalente

 _Molecolare = a _n,l,m  b _n,l,m

Nuove Funzioni

ottenute attraverso la combinazione lineare di funzioni atomiche

serve un nuovo approccio per giustificare le evidenze sperimentali

Diapositiva 4 Il legame covalente

Teoria dell’ibridazione

operazione matematica sulle funzionid’onda orbitaliche

combinazione lineare di funzionid’onda opportune* di un atomo; il peso**

di ciascuna funzioned’onda è indicato dal suo coefficiente

consente di ottenere un numero di nuovi orbitali pari a quello di partenza

i nuovi orbitali sono detti orbitali ibridi

gli orbitali ibridi sono isoenergetici. La somma delle energie degli orbitali atomici è uguale alla somma delle energie dei nuovi orbitali ibridi

gli elettroni si ridistribuiscono negli orbitali ibridi in base alla regola di Pauli e al principio di Hund

* quelle relative ad orbitali esterni con contenuto di energia simile

** contributo della funzioned’onda alla descrizione della molecola

Diapositiva 5 L’ibridazione sp

Diapositiva 6 Il legame covalente

Teoria del legame di valenza: CH4

Molecola CH4 Atomo H: 1s

1s 1s

sp3

x y

z C*: (He) 2s12p3

2s 2p Ibridazionesp3

H

H H

H C C: (He) 2s²2p²

2s 2p

H

Diapositiva 7 L’ibridazione sp

Diapositiva 8 L’ibridazione sp

Diapositiva 9 L’ibridazione sp

d e sp

d

Diapositiva 10

Formule di struttura

Principio di elettroneutralità di Pauling

“una molecola è tanto più stabile quanto minore è la separazione di carica”

Per diminuire la separazione di carica è possibile scrivere delle formule di struttura in cui le posizioni dei nuclei rimangono immutate,

e varia la distribuzione degli elettroni.

Diapositiva 11

Formule di struttura

risonanza

Le formule di struttura in cui le posizioni dei nuclei rimangono immutate e varia la distribuzione degli

elettroni si dicono

“formule di risonanza”

la molecola è descritta come l’insieme (ibrido) di tutte le possibili formule di risonanza e la sua energia è minore dell’energia di ciascuna possibile formula di risonanza.

Diapositiva

12 Formule di struttura

Attribuzione della carica formale a ciascun atomo:

La carica formale è la differenza tra il numero di elettroni di valenza dell’atomo considerato e il numero di elettroni che intorno ad esso rimangono dopo aver equamente condivisi tra ogni coppia di atomi legati tutti gli elettroni di valenza

Diapositiva

13 ^Risonanza

CO

C O

O

C O

O

2+ -

-

C

O

O

-

C O

O

-

Diapositiva

14 Formule di struttura

[AX

Y

]

A atomo centrale

X qualsiasi atomo (o gruppo) monovalente (H, F, Cl, Br, I, OH...) x numero di atomi di tipo X

Y qualsiasi atomo divalente (O, S...) y numero di atomi di tipo Y

z eventuale carica ionica presa con il suo segno

2 z x dd = N  

Diapositiva

15 Formule di struttura

2

z x dd

N

Numero di doppietti direzionati

dd = 2 sp

Ibridazione dell’atomo centrale

dd = 3 sp

dd = 4 sp

dd = 5 sp

d

dd = 6 sp

d

Diapositiva

16 Formule di struttura

Diapositiva 17

Esempio: formula di struttura ione solfato

 2

SO 4

 

2 4 2 0 6

2 x z sp

dd N    = 

 =

= 

S

O

O O

O

S O

O O