Concetti Chiave
- La teoria del valence binding descrive la posizione degli elettroni di legame tramite orbitali atomici e molecolari, a differenza del modello di Lewis.
- Gli orbitali molecolari si formano dalla somma degli orbitali atomici, come nel caso dell'idrogeno, creando un orbitale a forma di 8.
- I legami γ hanno un'energia maggiore (150 kJ) rispetto ai legami π (84 kJ), che impediscono la rotazione libera della molecola.
- La forza del legame aumenta con il numero di legami; i legami tripli sono più forti dei doppi, che a loro volta sono più forti dei singoli.
- La forza di legame diminuisce scendendo lungo un gruppo nella tavola periodica, con eccezioni dovute all'elettronegatività, come nel caso del fluoro.
Teoria valence binding
Il modello di Lewis presuppone di collocare i due elettroni di legame tra i due atomi, ma non descrive esattamente la loro posizione. Per conoscerne la posizione bisogna ricorrere agli orbitali come fa la teoria VB. Ad esempio tra due idrogeni si forma un orbitale molecolare dato dalla somma di orbitali atomici. L’orbitale risultante è quindi a forma di 8. Lo stesso ragionamento si può applicare per l’acido fluoridrico. Un legame γ ha energia di legame di 150kJ, invece il legame π ha energia di 84 kJ e impedisce la libera rotazione della molecola e fa assumere configurazione planare alla stessa.
La forza di legame aumenta all’aumentare del numero di legame, ossia un legame triplo è più forte di uno doppio che a sua volta è più forte di uno singolo. Inoltre maggiore è il numero di coppie solitarie che si respingono minore è l’energia necessaria a separare due atomi, invece a parità di numero di legame e di coppie solitarie, più i nuclei sono vicini, maggiore è la forza di legame quindi, scendendo in un gruppo, la forza di legame diminuisce. Questo è il motivo per il quale Cl2 ha energia maggiore di Br2 e di I2 ed è anche il motivo per il quale il legame è più forte nell’acido cloridrico rispetto che in quello iodidrico. Il fluoro è però un’eccezione perché ha una elettronegatività molto alta, tale da conferirgli particolari proprietà.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra il modello di Lewis e la teoria VB nella descrizione dei legami chimici?
- Perché il fluoro rappresenta un'eccezione nella forza dei legami chimici?
Il modello di Lewis colloca i due elettroni di legame tra i due atomi senza descriverne esattamente la posizione, mentre la teoria VB utilizza gli orbitali per determinare la posizione degli elettroni, formando un orbitale molecolare dalla somma degli orbitali atomici.
Il fluoro è un'eccezione a causa della sua elevata elettronegatività, che gli conferisce proprietà particolari rispetto ad altri elementi, influenzando la forza dei legami chimici.
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