Introduzione alla scienza dei materiali B

MOLECOLE e ORBITALI

- Una molecola è un aggregato di atomi che possiede proprietà particolari e caratteristiche.

- Una molecola è considerata stabile se il gruppo molecolare di atomi non riarrangia l’aggregatamente o si frammenta.

- Una molecola è detta non reattiva quando, in determinate condizioni, non riduce combinazioni chimiche che la considerano insieme ad altre molecole nelle stesse condizioni.

- I cambiamenti chimici avvengono spontaneamente solo se l’entropia (disordine) dell’universo aumenta:

• L’entropia può aumentare sia perché aumenta il disordine di posizione sia perché aumenta il disordine di moto.
• Quando due particelle vengono costrette in uno stato di legame chimico, né disordine di posizione né alcuna altra quantità di legami si formano per disordine di moto.
• Affinché aumenti il disordine di moto, ossie energia emona energia: reazione esotermica.

- Una reazione si dice esotermica se l’energia dei prodotti è minore di quella dei reagenti.

• I legami chimici si formano perché l’energia dell’insieme diminuisce.
• L’energia perciò riapparire come calore nell’ambiente.

_T: energia cinetica media

_V: energia potenziale media

^{TEOREMA del VIRIALE}: quando tutte le forze agiscono come semplici forze elettronstriche di attrazione e repulsione vale:

• \_T\ = -1/2 _V
• \_E\ = -_T
• \-_E\ = +1_V

MOLECOLE e ORBITALI

• Una molecola è un aggregato di atomi che possiede proprietà particolari e caratteristiche.
• Una molecola è considerata stabile se il gruppo molecolare di atomi non riarrangia (apparentemente) o si frammenta.
• Una molecola è detta non reattiva quando, in determinate condizioni, non induce cambiamenti chimici che la coinvolgono insieme ad altre molecole nelle stesse condizioni.

I cambiamenti chimici avvengono spontaneamente solo se l'entropia (disordine) dell'universo aumenta.

• L'entropia può aumentare sia perché aumenta il disordine di posizione ma perché aumenta il disordine di moto.
• Quando due particelle vengono portate in uno stato di legame chimico, né disordine di posizione diminuisce quindi i legami si formano per disordine di moto.
• Affinché aumenti il disordine di moto, ossia entri energia, emona energia reazione esotermica.

• Una reazione si dice esotermica se l'energia dei prodotti è minore di quella dei reagenti.
• I legami chimici si formano perchè l'energia dell'insieme diminuisce.
• L'energia persa ricompare come calore nell'ambiente.

T̅ = energia cinetica mediaV̅ = energia potenziale media

TEOREMA del VIRALE: quando tutte le forze agiscono come semplici forze elettrostatiche di attrazione e repulsione vale:

• T̅ = -1/₂ V̅
• E̅ = -T̅
• E̅ = +1/₂ V̅

Si possono formare legami solamente se l'energia potenziale degli elettroni e dei nuclei diminuisce quando gli atomi mi uniscono.

I legami si formano perché gli elettroni sono immediatamente vicini a due o più nuclei.

ORBITALE MOLECOLARE DI LEGAME

• La combinazione in fase concentra la probabilità elettronica tra i due nuclei nella regione di legame avevo fatto alterare tendenze a formare un legame tra i protoni.

ORBITALE MOLECOLARE DI ANTILEGAME

• Quando gli orbitali interagiscono fuori fase si annidano una superficie nodale tra i nuclei e la probabilità che gli elettroni può trovarvi in questa regione è zero.
• L'evento favore per gli elettroni al di fuori della regione del legame vale la preferia della molecola e nella regione di antilegame.

LUNGHEZZA DI EQUILIBRIO DEL LEGAME

• Valore di 'ro' per il quale l'energia presente un minimo.

Un "legame semplice" formato con la condivisione di due elettroni; corrisponde all'uso completo degli orbitali molecolari di legame, in accordo con il principio di Pauli.

• Un orbitale di legame con un solo elettrone ha ordine di legame di un mezzo.
• Un elettrone in un orbitale di antilegame contribuisce con ordine di legame meno un mezzo.

• All'aumentare dell'ordine di legame, la lunghezza di legame diminuisce.
• ORDINE DI LEGAME ¹/₂(Nb-Na)

Parametri Fondamentali

• Posizione del minimo: distanza di equilibrio _∂V/_∂R = 0 per R=R₀
• Profondità della buca: lavoro per portare i due corpi a