Concetti Chiave
- Il legame triplo nell'azoto (N2) è composto da un legame sigma e due legami pi greco, creando una densità elettronica sopra e sotto l'asse nucleare.
- Nel legame tra carbonio e carbonio nell'etene (CH2-CH2), gli atomi di carbonio presentano un'ibridazione sp2 e formano un legame pi greco con un elettrone rimanente nell'orbitale 2p.
- Il benzene è caratterizzato da un'ibridazione sp2 e da una distribuzione uniforme della densità elettronica, conferendo stabilità grazie ai tre doppi legami associati.
- In etino (C2H2), due elettroni formano legami sp2 con atomi di idrogeno, mentre due elettroni spaiati creano un legame pi greco tra i carboni.
- L'acido formico presenta un carbonio ibridato sp2 che si lega a tre atomi, con un orbitale p rimanente che forma un legame pi greco con l'ossigeno.
Legami tripli nell'azoto
Prendiamo l’esempio di N2, vi è un legame triplo tra gli elettroni di 2px, 2py e 2pz.: il primo legame avviene lungo la congiungente, si forma un legame sigma pp. Rimangono però altri due elettroni sulle ortogonali y e z;
bisogna quindi ipotizzare i legami non lungo la congiungente, ma lateralmente, lobo a lobo, formando un legame π, che ha una zona di densità elettronica sopra e sotto l'asse nucleare. Sono meno energetici dei sigma, il π vale circa 74kJ/mol, quando per il σ medio è di 200-300. Il legame π impedisce la libera rotazione attorno a un legame: i legami doppi e tripli impediscono la libera rotazione degli atomi coinvolti
Legami multipli C-C
• etene (etilene nome comune) CH2-CH2: 2 C legati da un doppio legame ciascuno dei quali lega a 2 atomi di idrogeno. Ogni C è legato a 3 atomi: ibridazione sp2, legame σ: rimane un elettrone nell'orbitale 2p che fa un legame π, si sovrappone all'orbitale p dell'altro elettrone vagante.
• benzene: ogni atomo di C si lega a un altro C e due H, anche questo ibridato sp2 ma ad ogni C rimane un p, a due a 2 si associano formando 3 doppi legami, la cui zona di densità elettronica è equamente diffusa su tutta la molecola, conferendo stabilità.
• etino C2H2: 2 elettroni fanno degli sp2 che si legano agli H, rimangono 2 elettroni spaiati che formano un legame π.
• Acido formico: il C si lega con 3 atomi, quindi sp2, avanza un p che forma un legame π con O.
Domande da interrogazione
- Qual è la natura del legame triplo nell'azoto e come si forma?
- Come influiscono i legami multipli sulla rotazione degli atomi?
- Qual è la differenza tra i legami σ e π in termini di energia?
Nel caso dell'azoto (N2), si forma un legame triplo tra gli elettroni degli orbitali 2px, 2py e 2pz. Il primo legame è un legame sigma (σ) lungo l'asse, mentre i restanti due legami sono legami pi (π) che si formano lateralmente, creando una densità elettronica sopra e sotto l'asse nucleare.
I legami doppi e tripli, come quelli presenti in molecole come l'etene e l'azoto, impediscono la libera rotazione degli atomi coinvolti, a causa della presenza dei legami π, che sono meno energetici rispetto ai legami σ.
I legami σ sono più energetici, con un valore medio di 200-300 kJ/mol, mentre i legami π hanno un'energia di circa 74 kJ/mol, rendendoli meno stabili rispetto ai legami σ.
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