1
Legami covalenti polarizzati Molecole polari
2
Se i due atomi legati sono uguali, la coppia elettronica è ugualmente condivisa tra i due atomi → il baricentro delle cariche positive coincide con il baricentro delle cariche negative → legame covalente apolare.
ESEMPI: H–H, F–F, N≡N.
Polarizzazione dei legami covalenti
Il modo in cui due atomi legati covalentemente si dividono tra loro la coppia elettronica di legame dipende dalla tendenza di ciascun atomo a
cedere il proprio elettrone o ad acquistare l’altro.
Se i due atomi legati sono diversi la coppia elettronica non è ugualmente condivisa tra i due atomi → l’atomo che manifesta maggiore tendenza ad acquistare elettroni assume una parziale carica negativa –δ, mentre l’altro assume una parziale carica positiva +δ → legame covalente polare.
ESEMPI: H–Cl, H–O in H2O, N–H in NH3.
3
Legame ionico Legame covalente
Differenza di elettronegatività CRESCENTE
⇒ legame covalente polare
H Cl
H-Cl
Distribuzione di carica non simmetrica nei legami covalenti eteronucleari causata dalla diversa elettronegatività degli atomi che partecipano al legame.
Un legame covalente è tanto più polare quanto maggiore è la differenza di elettronegatività degli atomi che lo costituiscono.
Il momento dipolare µ - Polarità delle molecole biatomiche
Cl Hδ+ δ-
H-Cl
δ+ δ-
La molecola HCl, pur essendo neutra nel suo insieme, ha il baricentro delle cariche positive che non coincide con quello delle cariche negative ⇒ dipolo elettrico.
q+ r
+ -
q- Momento dipolare
Il momento dipolare elettrico è un vettore:
q ! r
=
µ r
5
Cl Hδ+ δ- δ+
H-Cl
δ-Da misure di µ è possibile “stimare” il carattere ionico di un legame covalente.
Il carattere ionico dei legami covalenti
C m x
x
Cm x x
q r 12 20
30
10 83 . 10 2
127 10 33 . 3 08 .
1 !
!
!
=
=
= µ
% 18 10 %
602 . 1
10 83 . ionico 2 carattere
% 19
20
=
= !
!
C x
C x
sperimentale: 1.08 D ; rHCl = 127 pm
µ
Se % carattere ionico > 50
il legame è da considerarsi essenzialmente ionico
6
Polarità delle molecole poliatomiche
Cosa succede per le molecole poliatomiche? Il momento dipolare totale di una molecola è dato dalla somma vettoriale dei momenti dipolari dei vari legami e delle eventuali coppie solitarie presenti nella molecola.
E’ quindi fondamentale conoscere la geometria della molecola.
Il momento dipolare della molecola può infatti risultare nullo per
ragioni di simmetria (es. CO
2, BF
3)*.
7
.... ..
molecole
Sono presenti legami polari?
I legami polari sono presenti in
modo da cancellarsi?
Ci sono coppie solitarie sull’atomo
centrale?
Le coppie solitarie sull’atomo centrale
sono disposte in maniera da cancellarsi?
La molecola è APOLARE
NOSI
SI
SI NO
Una molecola è polare???
SI
9
Cl Hδ+ δ-
H-Cl
δ+ δ-
Da misure di µ è possibile “stimare” il caratteri ionico di un legame covalente
Il carattere ionico dei legami covalenti
C m x
x
Cm x x
q r 12 20
30
10 83 . 10 2
127 10 33 . 3 08 .
1 !
!
!
=
=
= µ
% 18 10 %
602 . 1
10 83 . ionico 2 carattere
% 19
20
=
= !
!
C x
C x
sperimentale: 1.08 D ; rHCl = 127 pm
µ
10 L. Pauling “The Nature of the Chemical Bond, 1960
