Concetti Chiave
- La configurazione elettronica dell'elio prevede due elettroni nel suo orbitale 1s, rendendolo stabile e non reattivo.
- Nel fluoro, i legami molecolari si formano tramite la sovrapposizione di orbitali p, creando legami σpp e legami π a seconda della fase di sovrapposizione.
- Gli orbitali molecolari (MO) leganti hanno energia inferiore rispetto agli orbitali atomici (AO), mentre gli MO antilegame hanno energia superiore, essenziali per la formazione dei legami.
- Le sostanze possono essere classificate in paramagnetiche, attratte da un campo magnetico, o diamagnetiche, debolmente respinte, a seconda della presenza di elettroni spaiati nei loro MO.
- È stato dimostrato che l'ossigeno e il boro sono paramagnetici, mentre litio, azoto e fluoro non lo sono, a causa della loro configurazione elettronica.
Qual è la configurazione elettronica dell'elio?
He: ci sono due elettroni in 1s; per ogni s avrei 2 orbitali molecolari, uno a energia maggiore e uno a energia minore; facendo la molecola avrei due elettroni nel 1s molecolare a energia minore, ma 2 in un 1s molecolare che ha invece energia maggiore di quelli atomici; la molecola dunque non si forma. (Con la teoria VB dicevamo che l’He ha già raggiunto una configurazione stabile quindi non tende a reagire)
Legami molecolari del fluoro
F: sovrapposizione di due orbitali p, quando formano un legame σpp di legame ma anche un legame σpp di antilegame. Anche il legame π è spiegato: se è una sovrapposizione in fase si forma un orbitale di legame, se è una sovrapposizione non in fase si forma un orbitale di non legame.
NO: prendo in considerazione tutti gli elettroni di un atomo, non solo quelli di valenza come fa la teoria VB; alla fine della configurazione risulta un elettrone spaiato: è un radicale estremamente reattivo e ha proprietà paramagnetiche.
Principi degli orbitali molecolari
Riassumendo:
• per ottenere orbitali molecolari si devono sommare o sottrarre tra loro gli orbitali atomici
• il MO legante contiene sempre minor energia dei due AO, altrimenti il legame non si formerebbe
• il MO antilegame contiene sempre maggior energiarispetto ai AO da cui deriva
Le sostanze si possono classificare come
• paramagnetiche: sono attratte da un campo magnetico
• diamagnetiche: vengono debolmente respinte da un campo magnetico.
Sperimentalmente si è dimostrato che O e B sono paramagnetiche, mentre Li, N e F no: il paramagnetismo è presente quando ci sono elettroni spaiati nei MO.
Domande da interrogazione
- Qual è la configurazione elettronica dell'elio e perché non forma legami molecolari?
- Come si formano i legami molecolari nel fluoro?
- Quali sono le differenze tra sostanze paramagnetiche e diamagnetiche?
L'elio ha una configurazione elettronica di 1s², con due elettroni nel suo orbitale 1s. Poiché ha già raggiunto una configurazione stabile, non tende a reagire e non forma molecole, come spiegato dalla teoria degli orbitali molecolari.
Nel fluoro, i legami molecolari si formano attraverso la sovrapposizione di orbitali p, creando legami σpp e legami di antilegame. Inoltre, i legami π si formano a seconda della fase della sovrapposizione degli orbitali.
Le sostanze paramagnetiche sono attratte da un campo magnetico e contengono elettroni spaiati nei loro orbitali molecolari, mentre le sostanze diamagnetiche sono debolmente respinte e non presentano elettroni spaiati.
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