Chimica organica: Huckel

Hückel

La parte superiore dell'orbitale p avrà sempre funzioni positive

La parte inferiore avrà sempre valori negativi di base

Quindi si ha l'orbitale p in cui ai due lobi è associato un segno (matematico)

Visto che la scelta dell'asse di riferimento è arbitraria, esisterà anche:

In questo modo però la parte superiore avrà sempre valori negativi di base e viceversa.

Dato che gli orbitali atomici sono funzioni matematiche, posso sommarle:

Hückel stabilisce che la somma delle energie dei due orbitali corrisponde all'origine del sistema di riferimento. Sommando i due orbitali, facendo ciò si possono avere due casi... posso sommarli nel momento in cui sono orientati nello stesso modo (1) in modo opposto (2).

1) In FASE

In questo modo ottengo un nuovo orbitale somma esteso a tutta la molecola che ha un contributo atomico ma è molecolare

Hückel

La parte superiore dell'orbitale p avrà sempre funzioni positive

La parte inferiore avrà sempre valori negativi di basica

Quindi, si ha l’orbitale p in cui ai due lobi è associato un segno (matematico)

Visto che la scelta dell’asse di riferimento è arbitraria, esisterà anche:

In questo modo però la parte superiore avrà sempre valori negativi di basica e viceversa

Dato che gli orbitali atomici sono funzioni matematiche, posso sommarle:

Hückel stabilisce che la somma delle energie dei due orbitali corrisponde all’origine del sistema di riferimento

Somando i due orbitali p, anche essi si possono avere due casi:

Possono sommarsi nel momento in cui sono orientati nello stesso modo (1); in modo opposto (2).

1) In fase

In questo modo ottengo un nuovo orbitale somma esteso a tutta la molecola che ha degli avi p atomici, ma il molecolare

2) ANIFASE o FUORIfase

orbitale molecolare

Facendo questa somma si dovrebbe annullare tutto perché (+) + (-) = 0. In realtà si arriva molto vicino allo 0, ma non si annullano completamente e rimane comunque un po' la carica iniziale.

Quindi nel caso (1) avrò un orbitale LEGANTE che per esistenza terra uniti gli atomi, è cioè lo che tiene uniti gli orbitali p sarà ORBITALE LEGANTE π. Nel caso (2) avrò un ORBITALE ANTILEGANTE π*.

Questi due nuovi orbitali non hanno però la stessa energia, infatti quello legante è più stabile di quello non legante.

Sappiamo che ogni orbitale p ha 1e-, quindi in tutto si hanno 2e- da mettere negli orbitali molecolari a partire da quello più stabile e alla mettere con spin antiparallelo.

Il legame π esisterà solo se ho un numero di e tale da riempire SOLO l'orbitale che lega.

Infatti se avessimo avuto altri 2e- nell'orbitale non legante, la risultante sarebbe stata 0, quindi il legame π non sarebbe esistito.

Es. Esiste la molecola di He₂?

He 1s² + He 1s²

Posso immaginare che l'orbitale si trovi nella parte positiva o negativa

In fase:

Orbitale molecolare σ legante

Antifase:

Orbitale molecolare σ* non legante

Quindi l'He₂ molecolare non esiste

Infatti l'He e tutti i nobili sono monoatomici.

Una molecola non esiste quando il legante e l'antilegante sono entrambi completi e quindi la risultante è 0 e non si ha nessun guadagno di energia.