Appunti chimica legami, impaccamento e solidi di legame

LEGAMI CHIMICI

1) LEGAME COVALENTE

2) LEGAME IONICO

differenza notevole di elettronegatività

elementi con alta elettronegatività + elementi a bassa elettronegatività

IONI NEGATIVI    +   IONI POSITIVI

EX: NaCl, CaCl₂

3) LEGAMI METALLICI

metallo + metallo

4) LEGAME COVALENTE

(specie non metalliche)

H₂ molecola + semplice

H₂:

• 2 atomi, esterni a distanza identica
• non risentono dell'uno dall'altro
• energia del sistema = somma energia dei che compongono i singoli atomi
• si avvicinano anche i nuclei, e quindi entrano in gioco le forze repulsive dei nuclei e degli elettroni

Energia diminuisce    =    forze attrattive prevalgono

Energia rimane stabile    =    forze repulsive prevalgono

distanza che separa i due atomi = DISTANZA DI LEGAME

PROFONDITÀ DELLA BUCA DI POTENZIALE CAMBIA A SECONDA DELLE SPECIE

l'energia di rottura del legame delle coppie di elettroni si stabilizza (En si stabilizza)

la maggior parte dello stesso orbita    =    gli elettroni coprono la stessa regione (spin↑↓)

coppia di e^- costituisce:

• coppia di legame grande rispetto alla lunghezza del legame chimico

comprende entrambi i nuclei

Legami chimici

1) Legame covalente

2) Legame ionico

Non metallo + non metallo Metallo y non metallo (differenza notevole di elettronegatività) elemento + elemento con alta a bassa elettronegatività elettroneg. Ioni negativi Ioni positivi Ex. NaCl, CaCl₂

3) Legame metallico

Metallo + metallo

4) Legame covalente (specie non metalliche)

H₂ molecola + semplice (alto a dx della tavola e H) H : ↓ Δ ^: . . o 2 atomi esterni a distanza identica - (non risentono del loro e dell'altro) . . energia del sistemo consta a. . e . . en. i che compenetra di genitivo . peiliche (non risenteva dei camp) degli strati NaNa che la distanza diminuisce e l'energía diminuisce ⇓ e → che all'una atome inna a energia versando che limita del secondo nuclei oltre che si si avvicinano anche i nuclei e quindi entrano in gioca le forze repulsive dei nuclei e dell'e En diminuisce

• Forze attruttive prevalgono (if conten)
• Forze repulsive dei nuclei prevalgono

Distanza che separa i due atomi = distanza di legame Prossimità della buca di potenziale cambia a seconda delle specie e delle interazioni tanto stabile e molecola formata (sino fondamentale e sicura) si genera traduce in suo energia in cosa di e asso la maggior parte del tempo delle sfer h) condivisione / comparte ci azione dei e rivalidue di una coppia di elettr per comp gli orbitali si sovrappoggin

e non è

distinguibiliegli elettrononiche appensa (-spin + ) stessa regione (^spivly)

coppia di e costituisci delta

li egli atomi insiemesione

che bisogna (en è singolo atomemal molecolare

⇓ comprende entrambi i nuclei

H₂

formula di struttura

legame covalente apolare

sovrapposizione degli orbitali lungo un'asse che congiunge i nuclei

caratterizzato da un'elevata densità elettronica

aggi atomo 1s¹ H 1s¹

n=s completo perché sarà a fare 1n² (pieno l'orbitale)

molecole biatomiche > molecole lineari

ex:

H-Cl

Cl: 3s²3p⁵

eletr eng dice: qundi 2 eletr di legame

non c'è HF → Cl^-

H::Cl^-

coppie di non legame

ex:

Cl₂

Cl: 3s²3p⁵ elen valtori

O:::O ^O

pone libere

equilibrio raggiunge il chimico [HCl]

Ex:

O₂

O: 2s² 2p⁴

legame che coinvolge 2 coppie di e

legame non σ

simmetrico

rotazionale = π

Se una coppia di e​​rotazionale = π elettroni messa in partecipazione é di una coppia di e​​accolto ai 8 e​​elettroni attivi paranno π

IL DOPPIO LEGAME (4 ATOMI IN CONDIVISIONE distanza inferiore tra i 2 atomi rispetto ai singoli)

Ex:

N₂

N: 2s² 2p³

MOLECOLE APOLARI AIDNOIDE

H₂O

H: 1s¹

O: 2s² 2p⁴

legame orientamento 109° 1.5

1 Legami

• Ibridazione
• Regola VSEPR

modello dell'ibridazione è collegato della geometria delle molecole

Ibridazione

mescolamento/combinaione orbitali esterni

n° orbitali atomici = n° orbitali ibridi

Esempio:

CH₄

C = 2s² 2p²

H - 1s¹

al tempo 4 orbitali ibridi

partecipano orbitali s e orbitali p

sp³

forma b.t: loboda in cui uno dei 2 l +1 si sovrappone

Non ho a disposizione nessun orbitale p puro

sp²

ho a disposizione 1 p puro

sp

ho a disposizione 2 p puri

orbitali ibridi danno luogo a legami di tipo s

ospitano elettr. di leg. s oppuse coppie di non legare

p puri sono quelli che ospitano elettr. per il legami pi

legame semplice legame doppio legame triplo regola VSEPR intorno lineare planare piramide a base triangolare bipiramide a base triangolare determinare l'ibridazione di un atom + forze di repulsione se ho coppie di non legame la molecola piegata occupano + spazi

2 LEGAMI

• RISONANZA
• CARICA FORMALE

ESEMPIO

CO3 È UN LIBRO DI RISONANZA

IN COPPIE DI NON LEGAME

AURA STERILE ULTILE:

LIBERI DI TROVARSI

COME CONDUTTORI

POSSO SCOLLEGARE

ETEROELETTRONI

ELETTROSTATI

LEGAMI COVALENTI POLARI

MOLECOLA APOLARE VS POLARE

DIPOLO PERMANENTE (ISTANTANEI) INDOTTO

1. Atomi identici:

stessa elettronegatività

ELETRONEGATIVITÀ

NUCLEO ELETTRONICO

SUL NUOCALENTE

DI SPOSTA

2. Atomi diversi

di H e dell’energia

ELETTROSTATI E STOFFANO

DISEGNANO

DI STESSA CREANO

PARZIALI CARICA NEGATIVA

DIAPALE

• 2 CARICHE PUNTIFORMI — OPPOSTE in valore

distanza

cariche &— ed —

sistema che emisce su

CARICHE

Molecole Polari

• Momento di dipolo non nullo
• Momento di dipolo non nullo
• Momento di dipolo non nullo
• • Momento di dipolo non nullo

Molecole A-Polari

• I 2 vettori si annullano
• Momento di dipolo nullo
  • Ho 2 dipoli identici ma con versi opposti

Rispetto alla Geometria:

• [Lineare] A-polare
• [Piegata] Polare

Dipolo Permanente

Dipolo Istantaneo

• Al pass di questi una separazione di cariche

Dipolo Indotto

• (Conseguenza dell’istantaneo)
• Nella molecola viene indotta un dipolo parziale
  • Vicino ad un altro preesistente

3. Legami

• Legame ionico
• Metallico

Legame ionico

• Alta differenza di elettronegatività
• Non c'è una condivisione di elettroni
  • Non c'è un legame di carattere direzionale

Legame elettrostatico

• 2 ioni:
  • catione (ione positivo)
  • anione (ione negativo)

Legame a-direzionale

• Formano solidi con alternanza periodica di ioni
• Immagazzinamento dipende dagli ioni
  • Reticolo = En reticolare

En reticolare = En necessaria per separare 1 mole di composto ionico in fase solida nei suoi ioni costituenti in fase gassosa

• Tanto più alta
  • Più alta è la temperatura di fusione
  • Più forti sono le attrazioni reciproche
  • Più difficile risulta la solubilità

Proprietà dei solidi ionici

1. Autofondenti = legame forte quindi alto Tf
2. Duri = Si scalfiscono difficilmente e difficile deformare la superficie
3. Fragili = Solido non lavorabile
   • Lavorano forze sui piani reticolari
   • Cariche con stesso segno vengano a contatto
     • Si respingono

LEGAME METALLICO

• Legame + debole della vario e covalente
• En di utilizzo bassa (perdono e acquistano facilmente)
• I solidi conducono tenule

TEORIE

1. MARE DI ELETTRONI
2. BANDE

qui ci sono delocalizzatori (lungo il solido)

se sono vetri possi considerare un mare di elettroni che si muovono nei intorni delle cariche positive in maniera casuale

ne' mi comporto in mosi netti adeguente al calore

• se aumento temperatura = gatini occupano sempre di t
• osculando oscillazioni semplici considerando deposito elettr
• la conducibilita = quando un pusato butto e sul altro nuote di e fa da conducente

• Teneri: legame + debole = serve meno energia posso cambiare strutture della superficie
• Metalli = impaccari se improntra del morale il miniori spazio utilizzgi

4 LEGAMI

• INTERAZIONI INTERMOLECOLARI
• LEGAME H/LEGAME A PONTE DI H
• IONE-DIPOLO
• DIPOLO-DIPOLO
• DIPOLO ISTANTANEO-DIPOLO INDOTTO

INTERMOLECOLARE insieme delle interazioni

1. LEGAME A H

   Il donatore molto elettron negativo mi dona un H su un N, modo da rendere successiva un'interazione con un accettore molto elettron negativo.

   Forza di legame dipende dallo distanza tra:

   • DONATORE - ACCETTORE
   • DIPOSITORE - ACCETTORE
   • ANGOLO DONATORE-ACCETTORE che vicino a 180° e forte

2. IONE-DIPOLO

   Ione positivo che esercita un campo di potenziale specifico.

   Ioni in soluzione e se li solvente è polare

   • Forze dietro le relazioni ioni-dipolo

3. DIPOLO-DIPOLO

   Si orientano in modo da mantenere le polarità opposte.

   E' tanto maggiore quanti sono i momenti di dipolo.

4. DIPOLO ISTANTANEO-DIPOLO INDOTTO

   Distribuzione casuale genera un dipolo indotto.

   Ep= d1(1/r^6)

   Δ polarizzabilità (quanto facilmente si deforma la nube)

Legami S

• Solidi
• Solidi amorfi e solidi cristallini
• Elementi e operazioni di simmetria
• Reticoli cristallini e celle elementari dei sistemi cristallini

Solido

• Ha volume e forma propri
• Aumento T
• Aumento ϱ

Particelle mediante interazioni che prevalgono sui moti termici

Energia cinetica e Energiame

1. Cristallini
   • Disposizione particelle regolare e periodica
   • Punto di fusione definito
   • Anisotropi
     • Comportamenti differenti a seconda della misurazione e della sua direzione
   • Disposizione periodica si riflette nella forma regolare dei cristalletti
2. Amorfi
   • Punto di fusione non definito
   • Isotropi

Disposizione periodica e regolare delle particelle secondo le operazioni di simmetria

Elementi di simmetria

1. Un punto - Inversione
2. Un asse - Rotazione
3. Un piano - Riflessione
4. Nullo - Identità

Cella Elementare

Soluzione multipla delle dimensioni che dà forma ai reticoli cristallini

• Scelto in modo che il volume sia il più piccolo possibile
• Definito dagli angoli e lunghezze dei raggi di impigli

7 POSSIBILI GEOMETRIE PER UNA CELLA ELEMENTARE

• esempi:

a = b ≠ c

α = β = γ

SISTEMA ORTOROMBICO

α = β = γ = 90°

a ≠ b ≠ c

• UNA SOSTANZA PUÒ CRISTALLIZZARE IN FORME DIVERSE

POLIMORFISMO (COMPOSTO)

ex: carbonato di calcio, calcite e aragonite

ALLOTROPIA (SOSTANZA ELEMENTARE)

ex: carbonio, grafite, diamante

CLASSIFICAZIONE DEI SOLIDI

Secondo la natura dei legami e delle particelle che lo compongono

1. SOLIDI METALLICI: particelle interagiscono con legami metallici
2. SOLIDI IONICI: particelle legate da legami ionici
3. SOLIDI MOLECOLARI: costituiti da molecole (interazioni intermolecolari)
4. SOLIDI COVALENTI: atomi legati con legami covalenti

1) Solidi metallici

• Costituito da atomi appartenenti agli elementi metallici
• Cationi fissi nelle posizioni reticolari e "mare di elettroni" :
• Conduttori
• Immersi in un mare di elettroni
• Punto di fusione variabile
• Buoni conduttori
• Teneri, lavorabili

2) Solidi ionici

• Costituito da cationi e anioni
• Elettronicamente neutri
• Forze di attrazione di natura elettrostatica :
• Alte, tipicamente fusibili
• Ioni fermi nelle posizioni reticolari, fissi
• Campe di energia

3) Solidi molecolari

• Ogni molecola è disposta in maniera regolare e periodica all'interno del reticolo
• Interazioni intermolecolari

4) Solidi covalenti

• Massima stabilità e massimo numero di legami covalenti
• Esempi:
• Diamante: C legato ad altri X atomi, legami direzioni ɸ, e non si muovono liberamente
• Grafite: ogni carbonio se o 'n atomi di ibridizzazione
• Interazioni, van der Waals