Riassunto esame Chimica inorganica, prof. Russo, libro consigliato Chimica Inorganica, Miessler

Forza centrifuga = _mV²⁄_r

Forza di attrazione coulombiana = _Ze²⁄_4πε0r²

_mV²⁄_r = _Ze²⁄_4πε0r²

V² = _Ze²⁄_4πε0mr

L'energia non è continua, ma discreta cioè rilassata in quanti.

_mvr = _mh⁄_2π

_V² = _m²h²⁄_4π²m²r²

r = _h²ε0⁄_πmZe²

Dato che l'atomo emette energia solo quando passa da un'orbita all'altra

E = -₁/² mv² energia cinetica

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E = - ^Ze2/_4πϵ0rm

E = -^Ze2/_8πϵ0r → ^n2h2ϵ₀/_πmZe²

11

E = -^Z2e4m/_8n²h²ϵ0

Se un elettrone salta da un'orbita iniziale ad una finale avremo quindi:

ΔE = ( -^Z2e4m/_8n²ih²ϵ0 ) - ( -^Z2e4m/_8n²fh²ϵ0 ) = ^Z2e4m/_8ϵ0²h² ( ¹/_n²f - ¹/_n²i )

Se ben ricordiamo poi questa equazione è della stessa forma dell'equazione di Rydemberg

v̅ = R ( ¹/_n²f - ¹/_n²i )

quindi deduciamo che R = ^Z2e4m/_8ϵ²0h³c

costante di Rydemberg

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Sostituendo le coordinate polari nella ψ

ψ(x,y,z) → R_(r)H(Θ)Φ(ϕ)

ψ = R_(r)A(Θ)(Φ)

La funzione d'onda è scritta in una parte

Radiale (R) dipendente dai numeri quantici n e l

ed una parte Angolare (A) dipendente dai numeri

quantici m e l

• La funzione R non ha significato fisico
• La funzione A dipende dalle direzioni ed è
• indipendente da (r)

Così A² è la probabilità di trovare un elettrone

in una data direzione Θ, ϕ e qualsiasi distanza

dal nucleo

Così la probabilità di trovare simultaneamente

ad una distanza r e lungo una data direzione

ψ_r,Θ,ϕ² = R²(r)A²(Θ, ϕ)

Principio di Esclusione di Pauli:

• Due elettroni devono differire di almeno un
• numero quantico su 4 → m di spin
• principale - secondario - magnetico - spin

grossolana alla previsione delle strutture geometricamente possibili.

- Infine preoccuparci la ragione per cui si forma una particolare struttura cristallina e

che essa fornisca l’energia reticolare più favorevole

GRADO DI PARTECIPAZIONE ORBITALI (O1)

• L'energia di un orbitale è proporzionale alla sua distanza media radiale, poiché l'orbitale 3d è molto più grande esso ha energia molto maggiore degli orbitali 3s e 3p, quindi sembrerebbe improbabile che l'ibridizzazione che coinvolge gli orbitali 3s, 3p e 3d possa avvenire veramente.
• Se avviene ad esempio PCl₃, col Cl molto elettronegativo attrae l'elettrone puntato che condivide ⟶ Cl acquista una carica δ- mentre P acquista una carica δ+ che può provocare la contrazione di tutti gli orbitali. Poiché l'orbitale 3d contrae le sue dimensioni molto più che i 3s o 3p, le energie degli orbitali 3s, 3p e 3d possono diventare abbastanza vicine da far avvenire l'ibridizzazione.
• Sembra probabile che gli orbitali 3d effettivamente partecipino al legame nei casi in cui avviene la contrazione.
• Il livello 3d contiene il massimo numero di elettroni spaiati per una disposizione d⁵

Legame Metallico (cap. 5)

• Nei conduttori elettrici (metalli): le bande di valenza può essere solo parzialmente piene, oppure le bande di valenza e di conduzione si sovrappongono. Non c’è quindi un “gap” significativo tra OM pieni e vuoti e la promozione degli elettroni avviene facilmente.
• Negli isolanti (non-metalli), le bande di valenza è piena e quindi il moto degli elettroni all’interno delle bande è impossibile e c’è una sensibile differenza di energia tra le bande di valenza e le bande vuote successive. Gli elettroni non possono quindi essere facilmente promossi a un livello vuoto dove potrebbero muoversi liberamente.
• I semiconduttori sono di natura degli isolanti, in cui la differenza di energia tra le bande adiacenti è sufficientemente piccola perché l’energia termica sia in grado di promuovere un piccolo numero di elettroni dalla banda di valenza piena alle bande di conduzione vuota. Sia gli elettroni trasferiti nelle bande di conduzione che gli elettroni spaiati possono condurre energia. La conducibilità dei semiconduttori aumenta con la temperatura, poiché il numero di elettroni promossi aumenta all’aumentare della temperatura.
• La conducibilità dei metalli decresce con il crescere della temperatura.

SUPERCONDUTTIVITÀ

Esiste una temperatura critica Tc alla quale la resistività di un conduttore crolla repentinamente.

positivo e la valenza primaria corrisponde al numero di cariche sullo ione complesso.

[Co(NH₃)₆]³⁺ → valenza primaria = 3

2) Valenze secondarie. Sono orientazioni. Il numero di valenze secondarie è uguale al numero di atomi leganti coordinati al metallo. Questo numero viene ora definito numero di coordinazione.

[Co(NH₃)₆]³⁺ → numero di coordinazione = 6

- Werner dedusse la struttura di molti complessi preparando il maggior numero di complessi isomeri possibili in uno dato sistema.

Per esempio: studio [Pt^II(NH₃)₂, Cl₂] e [Pd^II(NH₃)₂, Cl₂] con M.C. = 4 e la struttura poteva essere tetraedrica o quadrato planare. Werner pote propose due differenti isomeri di questi complessi. Una struttura tetraedrica potrebbe esistere solo in una forma, ma un complesso quadrato planare può esistere in due forme isomere.

CIS

TRANS

Pagina 194 per completare.

Teoria del campo cristallino

- Parte dal presupposto che l'attrazione tra il metallo centrale ed i leganti in un complesso sia puramente elettrostatica. Se il legante è una molecola neutra come NH₃, la parte negativa del dipolo della molecola sarà orientata verso lo ione metallico.

- Gli orbitali d del metallo, nell'atomo libero hanno tutti la stessa energia. Quando il complesso si forma, i leganti distruggono la degenerazione e gli orbitali assumono energie diverse.

- I leganti vengono trattati come cariche puntiformi.

Complessi ottaedrici

- Sotto l'influenza di un campo di leganti ottaedrico, gli orbitali d si dividono in due gruppi di differente energia ➡ SCISSIONE DEL CAMPO CRISTALLINO.

E

• t_2g Δ_o
• media dei BARICENTRO livelli di energia
• -Δ_o Δ_o t_2g

- Ci possono essere leganti che creano una grande scissione del campo cristallino, e leganti che creano una piccola scissione.

- I valori di Δ_o dipendono: ① Dalla natura dei leganti; ② Della carica dello ione centrale.