Concetti Chiave
- Il legame chimico è la forza che tiene insieme le molecole, con coppie di valenza che possono essere di legame o solitarie.
- La regola dell'ottetto stabilisce che gli atomi formano legami per avere 8 elettroni attorno a sé, ma gli atomi del 3° periodo possono superare questa regola con orbitali d.
- La carica formale è calcolata dividendo equamente gli elettroni di legame e la sua somma deve uguagliare la carica della molecola.
- La Teoria Valence Bond descrive il legame covalente come sovrapposizione di orbitali, stabilizzando il sistema quando l'energia di interazione diminuisce.
- Per formare un legame, gli atomi devono avere orbitali atomici compatibili, energie simili, una differenza di elettronegatività non superiore a 2, e una direzione di sovrapposizione ottimale.
Quali sono i concetti di base del legame chimico?
= legame che tiene insieme le molecole
Coppie di valenza (coppie esterne)= coppie di legame (in compartecipazione) + coppie di non-legame (solitarie)
La regola dell’ottetto: un atomo in una molecola darà tanti legami quanti bastano a fargli avere attorno 8 elettroni.
Eccezioni: posso superare l’ottetto dal 3° periodo in poi perché riempio l’orbitale p (ho orbitali d accessibili che possono sistemare attorno a sé 5 o 6 coppie elettroniche)-->ottetto espanso
sp3d
sp3d2
Non è possibile se l’atomo centrale è del 2° periodo
Carica formale e parametri del legame
Carica formale: carica che risulta su un atomo in una molecola o ione quando si dividono equamente gli elettroni di legame. La somma delle cariche formali uguaglia la carica della molecola.
Parametri che caratterizzano il legame covalente:
Lunghezza di legame d
=distanza tra i nuclei degli atomi coinvolti nel legame covalente
-Se conosco i raggi covalenti li sommo per trovare d
-additività
Energia di legame D
-Energia in gioco nel processo
-Non additività
-Proporzionalità inversa tra d e D
Teoria Valence Bond e sovrapposizione
Il legame covalente come sovrapposizione di orbitali (=condivisione elettroni):
Teoria Valence Bond (VB)
All’aumentare della sovrapposizione degli orbitali, diminuisce l’energia di interazione e il sistema si stabilizza
A una certa distanza tra i nuclei, l’energia raggiunge un minimo (0.74 A per H2).
Minimo=lunghezza di legame-->le forze attrattive e repulsive si bilanciano
Se avvicino gli atomi ulteriormente i nuclei iniziano a respingersi
Requisiti per la formazione del legame
Requisiti:
Ogni atomo deve contribuire con un suo orbitale atomico
Le energie dei due orbitali non devono essere troppo diverse tra loro
La differenza di elettronegatività dei due atomi non deve essere maggiore di 2
Gli atomi devono congiungersi lungo una direzione che permette la massima sovrapposizione degli orbitali
Legame σ
Lungo l’asse internucleare
Legame π
-Parallelo all’asse internucleare
-Sovrapposizione minore di quella sigma
Domande da interrogazione
- Qual è la regola dell'ottetto e quali sono le sue eccezioni?
- Come si definisce la carica formale e qual è la sua importanza?
- Quali sono i requisiti per la formazione di un legame covalente?
La regola dell'ottetto stabilisce che un atomo in una molecola forma tanti legami quanti ne servono per avere attorno a sé 8 elettroni. Tuttavia, dal 3° periodo in poi, è possibile superare l'ottetto grazie alla disponibilità di orbitali d, che possono ospitare 5 o 6 coppie elettroniche, creando così un ottetto espanso.
La carica formale è la carica che risulta su un atomo in una molecola o ione quando gli elettroni di legame vengono divisi equamente. La somma delle cariche formali deve uguagliare la carica totale della molecola, rendendola un parametro fondamentale per comprendere la stabilità e la reattività delle specie chimiche.
Per formare un legame covalente, ogni atomo deve contribuire con un proprio orbitale atomico, le energie degli orbitali devono essere simili, la differenza di elettronegatività non deve superare 2, e gli atomi devono unirsi in una direzione che consenta la massima sovrapposizione degli orbitali.
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