IL LEGAME COVALENTE

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IL LEGAME COVALENTE

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Il legame covalente

H₂ Cl₂ O₂ N₂

A-A

H₂O CO₂ NH₃ CH₄

Legame covalente

Teoria di Lewis

Teoria del Legame di Valenza Teoria degli Orbitali Molecolari

A ⁺ A ^-

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Elemento Gruppo Config. elettr. Elettroni di valenza

Li· I 2s¹ 1

·Be· II 2s² 2

·B· III 2s²2p¹ 3

·C· IV 2s²2p² 4

·N: V 2s²2p³ 5

·O: VI 2s²2p⁴ 6

:F: VII 2s²2p⁵ 7

:Ne: VIII 2s²2p⁶ 8 (0)

·

·

··

·

··

··

·

··

·

··

I simboli di Lewis mettono in evidenza la struttura elettronica esterna degli atomi, cioè permettono di rappresentare gli elettroni di valenza. Sono espressi dal simbolo dell’elemento considerato, con intorno tanti puntini quanti sono gli elettroni di valenza dell’atomo e l’indicazione della carica ionica, se diversa da zero.

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La teoria di Lewis

H· + ·H → H:H H-H

:F· + ·F: → :F:F: : : : : : : : : :F-F: : : : :

“ottetto completo”

E_H-H = 436 kJ/mol

Coppie solitarie (non condivise) Coppia di legame LEGAMI SINGOLI o SEMPLICI

(condivisione di una sola coppia di elettroni)

Isoelettronica con He

H F Isoelettronica

con Ne

NECESSITA’ ELETTRONE SPAIATO

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La teoria di Lewis (rappresentazione di Lewis degli elementi) e regola dell’ottetto.

·C· · ·N· ·O· :Ne:

· ·· · ··

·· ··

··

Valenza 4 3 2

C H H H

H H N H ··

H

:O H ··

H :C: ··

H ·· H H H

:N: ··

H ·· H

H :O: ··

H ·· H

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La teoria di Lewis

·Si· · ·P· ·S· :Ar:

· · ·· ··

·· ··

··

Valenza 4 3 2

SiH H H

H H ··P H

H

:S H ··

H

Nessuna informazione sulla geometria molecolare!

H H H N

Coppia di legame (condivisa) Coppia non condivisa (di non legame o solitaria)

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LEGAMI MULTIPLI: Condivisione di più coppie di elettroni

·C· ·

·· ·

·O· ·· ··

·O· → ·· ··

O::C::O ·· ··

·· O C O

4 H· + 2 ·C· → ·

· ^C::C

H H

H H

: : : : H C C H

H H :N· + ·N: ·

· ·

· → :N::N: ·· N N

La teoria di Lewis





Doppio legame

Triplo legame Doppio legame

8

Molecola E

(kJ/mol)

F

157

O

497

N

949 F F

Legame singolo

O O

Legame doppio

N N

Legame triplo

La teoria di Lewis

All’aumentare del numero di legami tra 2 atomi aumenta l’energia di legame e diminuisce la distanza di legame.

9

891 116

triplo C≡N

615 138

doppio C=N

305 143

singolo C-N

799 123

doppio C=O

358 143

singolo C-O

839 120

triplo C≡C

614 134

doppio C=C

347 154

singolo C-C

Energia di legame ^b) Lunghezza di

legame ^a) Tipo di

legame Legame

a) in pm ; b) kJ mol^-1

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La teoria di Lewis- Eccezioni alla REGOLA dell’OTTETTO

Molecole con atomo centrale con meno di 8 elettroni

Be (II Gruppo)

B, Al, … (III Gruppo)

·· ·· ··

·Be· 2 ·Cl: → ·· ·· :Cl:Be:Cl: ··

4e^-

:F:B:F: ·· ··

··

··

·· ·· :F:

·B· · 3·F ·· ·· : →

6e^-

Molecole con atomo centrale con più di 8 elettroni

Elementi con orbitali d o f

accessibili energeticamente

P :F: ··

:F: ··

:F·· ·· ··

F: ··

:F·· ··

S :F: ··

:F: ··

:F·· ·· ··

F: ··

:F·· ·· F: ·· ··

12e^-

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La teoria di Lewis - Legame covalente dativo

Lo stesso atomo fornisce la coppia di elettroni di legame a un atomo che ha una lacuna di elettroni (orbitale vuoto).

N H ··

H H + H ⁺ H NH H

H

→ :O H ··

H + H ⁺ :O H H

H

→ N H ··

H H + B F F

F H N B

H H

→ F

F F

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La teoria di Lewis è una teoria qualitativa.

Ogni coppia di elettroni condivisi rappresenta un singolo legame covalente.

Il numero di legami che un atomo può formare dipende dal suo numero di elettroni spaiati, cioè dalla sua configurazione elettronica.

Due atomi possono mettere in compartecipazione al massimo tre coppie di elettroni; si parla quindi di legame singolo (una coppia condivisa), legame doppio (due coppie condivise) o legame triplo (tre coppie condivise).

Riassumendo……….

Il legame covalente si forma per condivisione tra due atomi di una o più coppie di elettroni, fino a raggiungere la configurazione elettronica di un gas nobile.