Concetti Chiave
- I legami σ (sigma) presentano simmetria cilindrica attorno all'asse internucleare e sono più forti rispetto ai legami π.
- I legami π (pi greco) derivano da orbitali senza simmetria cilindrica e sono più deboli a causa di una minore sovrapposizione.
- In molecole con legami multipli, è sempre presente un legame sigma, mentre i legami π si formano solo come legami aggiuntivi.
- La geometria di una molecola è determinata dallo scheletro di legami sigma, che definiscono la forma della molecola stessa.
- Il criterio della massima sovrapposizione richiede che gli orbitali abbiano simmetrie e energie simili per formare legami più forti.
- Legami σ (sigma)
Sono legami che possiedono simmetria cilindrica rispetto all'asse internucleare sono detti σ (sigma).
I legami sigma sono tipici dell’acqua.
- Legami π (pi greco)
Indice
Quali sono le caratteristiche dei legami pi greco?
I legami tra orbitali che non possiedono simmetria cilindrica rispetto all'asse internucleare sono detti π. La sovrapposizione degli orbitali è minore, di conseguenza i legami π sono più deboli dei legmi σ (sigma). Py e Pz sono ortogonali rispetto a Px.
È importante ricordare che orbitali che non possiedono le stesse proprietà di simmetria rispetto all’asse internucleare non danno origine ad alcun legame, si tratta quindi di sovrapposizioni vietate.
Considerazioni sui legami covalenti
In alcune molecole, come in O2 e N2, troviamo entrambe le tipologie di legami covalenti.
Alcune considerazioni:
- Tra due atomi esiste sempre un legame sigma;
- Se il legame tra due atomi è multiplo:
o Un legame è di tipo sigma;
o Gli altri legami sono di tipo pi greco;
- La geometria di una moelcola è definita dallo scheletro di legami sigma;
- Al crescere del numero di legami:
o Cresce l’energia del legame;
o Diminuisce la distanza tra gli atomi.
Criterio della massima sovrapposizione
Il criterio secondo il quale gli orbitali possono accoppiarsi è detto criterio della massima sovrapposizione. Gli orbitali, per legarsi, devono possedere la stessa simmetria rispetto l’asse internucleare e devono avere energie poco diverse. Il legame è tanto più forte quanto maggiore è la sovrapposizione tra gli orbitali atomici.
Alla distanza di legame c’è un equilibrio tra forze attrattive e repulsive. Oltre alla distanza è importante l’energia del legame stesso.
Domande da interrogazione
- Qual è la principale differenza tra i legami σ e π?
- Come si definisce la geometria di una molecola?
- Qual è il criterio della massima sovrapposizione?
I legami σ (sigma) possiedono simmetria cilindrica rispetto all'asse internucleare e sono più forti, mentre i legami π (pi greco) non hanno questa simmetria e risultano più deboli a causa di una minore sovrapposizione degli orbitali (come indicato nel testo).
La geometria di una molecola è definita dallo scheletro di legami sigma, che sono sempre presenti tra due atomi, mentre i legami π si aggiungono solo in caso di legami multipli (secondo le considerazioni sui legami covalenti).
Il criterio della massima sovrapposizione stabilisce che gli orbitali devono avere la stessa simmetria rispetto all'asse internucleare e energie simili per legarsi, con una sovrapposizione maggiore che porta a legami più forti (come descritto nel testo).
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