Orbitali Molecolari e forma delle molecole

1. Orbitali Molecolari e forma delle molecole VESPR Forma e polarit� delle molecole Teoria dell�orbitale molecolare Orbitali di Legame ed antilegame Molecola di O2 ed N2

2. FORMA DELLE MOLECOLE La forma spaziale di una molecola spesso ne determina le propriet� chimiche. �Le molecole possono essere classificate e denominate, a seconda della loro forma �Per descrivere la forma di una molecola si usano gli angoli di legame

3. Teoria VSEPR La forma di un semplice composto covalente pu� essere predetta dalla teoria: Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VSEPR) repulsione tra le coppie di elettroni del livello di valenza. Le coppie di elettroni di valenza sia di legame che solitarie si respingono

4. Posizioni dei sostituenti di un acido centrale L�atomo centrale sta al centro di una sfera e i sostituenti sulla sua superficie alla massima distanza La forma ed angolo di legame dipende solo dal numero dei sostituenti

5. Forma ed angoli di legame

6. Se sono presenti doppietti solitari I doppietti solitari (LP:lone pairs) occupano pi� spazio di quelli di legame (BP: Bonding Pairs) Motivo sterico: non vincolati dai due atomi Motivo elettrostatico: non neutralizzati dai due atomi Repulsione: (LP-LP)>(LP-BP)>(BP-BP)

7. Effetto doppietti solitari

8. Molecole polari VSEPR tratta i legami doppi o tripli come i singoli, es. CO2 � lineare; NO3- � triangolare planare. Una molecola polare � una molecola con momento dipolare elettrico diverso da zero. �La presenza di legami polari non rende necessariamente polare una molecola; �Una molecola che contiene legami polari � polare o apolare a seconda della simmetria della disposizione dei singoli legami.

9. Forma e Polarit�

10. Modello dell�orbitale molecolare Gli orbitali s, p, d si possono ibridizzare a fare nuove forme, lobate, di uguale energia La teoria VSEPR si accorda con la descrizione di tali orbitali ibridi

11. Orbitali ibridi sp

12. Orbitali ibridi spd

13. Orbitali molecolari Gli orbitali di due atomi si fondono o si sovrappongono a formare un nuovo orbitale, legame sigma s

14. Legami sigma, sp3

15. Legami p Nel caso di ibridazione sp2, possono rimanere orbitali p, perpendicolari al piano dei legami sigma. Se essi si sovrappongono si forma il legame pi greco, p

16. Legami p: l�etilene, C2H4 Legami p. ��Gli atomi di carbonio hano ibridazione di tipo sp2 e presentano anche un orbitale 2p puro perpendicolare al piano dei legami sigma. Questi due orbitali 2p formano una nube elettronica che diffusa sopra e sotto il piano della molecola detta legame p

17. Molecole

18. Benzene

19. Propriet� dei doppi legami Sono pi� forti dei legami singoli ma non sono la somma di due singoli s � pi� forte di p Sono rigidi alla torsione i due orbitali p devono sovrapporsi Possono formarsi solo tra atomi relativamente piccoli del secondo periodo Per permettere la sovrapposizione degli orb. p

20. Teoria dell�orbitale molecolare La descrizione dei legami chimici in termini di meccanica quantistica quando due orbitali ls si sovrappongono, si formano due orbitali molecolari, uno di questi, a* (antilegame), presenta un piano nodale, in cui gli elettroni non possono mai trovarsi, esattamente a met� strada tra i due nuclei. �Un orbitale di legame � un orbitale molecolare che, se occupato da elettroni, diminuisce il contenuto energetico di una molecola, stabilizzandola. �Un orbitale di antilegame � un orbitale molecolare che, se occupato da elettroni, aumenta il contenuto energetico di una molecola, destabilizzandola.

22. Riempimento degli orbitali molecolari Come negli orbitali atomici, un doppietto per orbitale a cominciare da quelli a bassa energia. Es. H2 Gli orbitale di antilegame non sono occupati

23. Molecole biatomiche degli elementi del secondo periodo

24. Ordine di legame �Ordine di legame (Bond Order, BO rappresenta il numero netto di legami che si ottiene dopo avere annullato i legami con gli antilegami: �BO = � (numero di elettroni in orbitali molecolari di legame - numero di elettroni in orbitali molecolari di antilegame)

25. Conclusioni Dal numero degli atomi e loro elettroni di valenza degli atomi si pu� costruire la forma della molecola. Dalla forma e differenza in elettronegativit� si pu� dedurre se � polare La teoria dell�orbitale molecolare spiega come i singoli elettroni contribuiscono a legare gli atomi