Legame Chimico Parte Uno

LEGAME CHIMICO

Due atomi A e B uguali o diversi, si dicono legati se il sistema A-B è stabile e ha vita finita. Si legano perché A e B isolati sono più instabili di A-B uniti.

Tipi di legami:

• Legame covalente (A-B): Si forma attraverso la condivisione di due coppie di e da parte di due atomi A e B uguali o diversi.

Caratteristiche principali:

• A) Direzionalità (interseca l'asse internucleare);
• B) Energia di legame: Quantità di energia necessaria a rompere il legame in fase gassosa; si misura in KJ/mol
• C) Distanza o lunghezza di legame: distanza media tra due nuclei
• D) Ordine di legame: N° di coppie che partecipano al legame;

Legame Chimico

Due atomi, A e B uguali o diversi, si dicono legati se il sistema A-B è stabile ed ha vita finita. Si legano perché A e B isolati sono più instabili di A-B uniti.

Tipi di legami:

• legame covalente (A-B): di forma attraverso la condivisione di _due coppie di e da parte di due atomi A e B uguali o diversi.

Caratteristiche principali:

1. a) direzionalità (interesse per l'asse intermolare);
2. b) entezza di legame: quantità di energia necessaria a rompere il legame in fase gassosa; si misura in KJ/mol.
3. c) DISTANZA o LUNGHEZZA DI LEGAME: distanza media tra due nuclei;
4. d) Ordine di legame: n° di coppie che partecipano al legame:

• una coppia: ordine 1 2e leg. singolo
• 2 coppie: ordine 2 4e leg. doppio
• 3 coppie: ordine 3 6e leg. triplo
• 4 coppie NON ESISTONO!!
• 1/2 coppia: ordine 0,5 1e

Mentre le energie di legame tra coppie di atomi diversi variano molto, l'energia di uno stesso legame rimane sostanzialmente la stessa in molecole diverse, ad esempio in CH₄ ci sono 4 legami C-H che hanno le stesse caratteristiche citate sopra.

Due metodi approssimati per la descrizione quantomeccanica del legame covalente:

A) Metodi del legame di valenza (V.B.): la coppia di atomi è tenuta assieme da uno o più doppietti di elettroni localizzati tra i nuclei

Ψ = Ψ_a Ψ_b ....

B) Metodi dell'orbitale molecolare (M.O.): si costruiscono orbitali molecolari (estesi a tutte le molecole):

Ψ = Ψ_a + λΨ_b

λ = coefficiente di mescolamento

L.C.A.O.: Linear Combination of Atomic Orbitals

λ = 1 (⇔) Ψ_a + Ψ_b = Ψ v Ψ = Ψ_a - Ψ_b

λ = 0.1 (⇔) Ψ_a + 0.9 Ψ_a + 0.1 Ψ_b v Ψ = Ψ_a - 0.1 Ψ_b

V. B. è utile per vedere legami e risonanze, è indicato per piccole molecole (in genere per molecole con N di atomi ≤ 10).

O. M. è utile per vedere le proprietà paramagnetiche (le ossia) della molecole.

Indipendentemente da V. B. o O. M., si hanno seguenti due possibili GO. T. Se c’è solo un legame, si ha una sovrapposizione σ; se ci sono due o tre legami, si avranno σ, π, π. Inoltre le sovrapposizioni σ si ha lungo l’asse intermolecolare, quelle π invece si trova sopra e sotto l’asse.

legame σ

legame π

Rappresentazione di σ e π:

tramite V. B. (Valence bond).

Tramite M.O. (molecular orbital):

A + B →

somma

ψ_A + ψ_B (con λ=1):

orbitali molecolari di legame

A - B →

sottrazione

ψ_A - ψ_B (con λ=1):

orbitali molecolari di NON legame, perché e^- non si trova mai nella regione di mezzo.

Altra rappresentazione di O.M.

Atomo A    Atomo B

1s

ψ_A + ψ_B

Tanto ψ_A + ψ_B si abbassa e ha meno energia (più stabile), tanto ψ_A - ψ_B si alza e ha più energia (meno stabile).

Elettromagnetività è la tendenza di un elemento ad attrarre verso di sé le copie di legame χ = K (I + A)