Concetti Chiave
- La teoria del legame di valenza di Linus Pauling spiega la formazione di legami covalenti tramite la sovrapposizione degli orbitali atomici.
- Il legame covalente si forma quando due atomi condividono una coppia di elettroni con spin opposto grazie alla sovrapposizione parziale degli orbitali.
- La forza e la stabilità del legame covalente aumentano con l'incremento della sovrapposizione degli orbitali atomici.
- Il legame sigma è caratterizzato da una distribuzione elettronica simmetrica lungo l'asse di legame, mentre il legame pi greco implica sovrapposizioni laterali.
- Un legame semplice è sempre un sigma, un doppio è composto da un sigma e un pi greco, e un triplo da un sigma e due pi greco.
Teoria del legame di valenza (vb)
Nel 1930 Linus Pauling definisce la teoria del legame di valenza, che, tramite un modello quantomeccanico, spiega perché gli elementi si combinano tra loro per formare certe sostanze stabili e non altre. Questa descrive la formazione di un legame covalente a partire dagli orbitali atomici in cui sono presenti gli elettroni esterni. Tale teoria si basa sul fatto che, il legame covalente avviene fra due atomi quando, una coppia di elettroni con spin opposto è condivisa per parziale sovrapposizione di due orbitali. Maggiore è la sovrapposizione degli orbitali, maggiore sarà la forza del legame e maggiore sarà stabile la molecola. Quindi gli atomi tenderanno a legarsi, con l’obiettivo di riempire gli orbitali esterni che sono incompleti, e non la sua tendenza a raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile più vicina.
Se prendiamo come esempio la molecola di idrogeno, i suoi due atomi quando si avvicinano, i loro elettroni si accoppiano e gli orbitali 1s si sovrappongono parzialmente. A causa della sovrapposizione, i due elettroni con spin opposto messi in comune, hanno una maggiore possibilità di trovarsi nello spazio compreso tra i due nuclei.
Il legame sigma avviene quando la distribuzione elettronica si sviluppa lungo l’asse di legame ed è disposta in modo simmetrico intorno a esso. Tutti i legami covalenti semplici sono legami sigma.
Poi c’è un altro tipo di legame, ovvero quello pi greco, dove la distribuzione elettronica è concentrata in due regioni uguali e opposte rispetto all’asse di legame. Questo legame spiega la formazione di legami multipli.
Se vediamo la molecola di azoto, notiamo che ogni atomo ha tre orbitali p incompleti. Solo uno di questi si può sovrapporre testa-testa dando origine a un legame sigma, mentre i restanti orbitali danno luogo a sovrapposizioni laterali formando due legami pi greco. Avremo quindi due legami pi greco che si fondono e danno origine a un cilindro di densità elettronica che circonda i due atomi.
Quindi, secondo questa teoria:
- Ogni legame semplice è un legame sigma;
- Ogni legame doppio è formato da un legame sigma e da uno pi greco;
- Ogni legame triplo è formato da un legame sigma e da due pi greco.
Domande da interrogazione
- Qual è il principio fondamentale della teoria del legame di valenza?
- Come si formano i legami sigma e pi greco secondo la teoria del legame di valenza?
- Come si spiegano i legami multipli nella molecola di azoto secondo la teoria del legame di valenza?
La teoria del legame di valenza si basa sulla sovrapposizione parziale degli orbitali atomici, dove una coppia di elettroni con spin opposto è condivisa, formando un legame covalente.
I legami sigma si formano quando la distribuzione elettronica si sviluppa lungo l'asse di legame in modo simmetrico, mentre i legami pi greco si formano con sovrapposizioni laterali, creando due regioni di densità elettronica opposte rispetto all'asse di legame.
Nella molecola di azoto, un legame sigma si forma per sovrapposizione testa-testa di un orbitale p, mentre i restanti orbitali p formano due legami pi greco attraverso sovrapposizioni laterali, creando un cilindro di densità elettronica attorno ai due atomi.
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