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Formule di struttura Lezione 7. Concetti Formule di struttura Geometria delle coppie elettroniche Geometria molecolare Angolo di legame Ordine di legame-distanza.

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Presentazione sul tema: "Formule di struttura Lezione 7. Concetti Formule di struttura Geometria delle coppie elettroniche Geometria molecolare Angolo di legame Ordine di legame-distanza."— Transcript della presentazione:

1 Formule di struttura Lezione 7

2 Concetti Formule di struttura Geometria delle coppie elettroniche Geometria molecolare Angolo di legame Ordine di legame-distanza di legame Regola dellottetto Carica formale Risonanza Molecole apolari e molecole polari

3 Criteri per la scrittura della formule di struttura 1.Conta gli elettroni e quindi il numero di coppie, considerando la eventuale carica 2.Individua latomo centrale 3.Lega gli atomi periferici allatomo centrale con legami singoli 4.Disponi le coppie di non legame sugli atomi periferici sulla base della regola dellottetto 5.Disponi le eventuali coppie rimaste sullatomo centrale 6.Disponi i doppi legami in modo da fare rispettare la regola dellottetto anche per latomo centrale (qualora si tratti di un elemento del secondo periodo) 7. Se intorno allatomo centrale ci sono meno coppie rispetto alla regola dellottetto, TRASFORMARE le coppie di NON legame degli atomi periferici in doppi legami, fino a che anche latomo centrale non arriva allottetto.

4 Criteri per la scrittura della formule di struttura 8.Scrivi tutte le formule di risonanza 9.Verifica la formula utilizzando il criterio della carica formale 10. Conta le coppie elettroniche che gli stanno intorno 11.Individua la geometria della coppie elettroniche 12.Individua la geometria della MOLECOLA Nota: La geometria delle coppie elettroniche dipende dal numero di coppie intorno allatomo centrale La geometria della molecola dipende SOLO dalle coppie di legame

5 Esempi CH 4, NH 3, H 2 O NOTA Anche le coppie di NON legame degli atomi periferici devono essere disposte in modo opportuno

6 Regole… Gli ioni carichi possiedono una formula di struttura come le molecole neutre. Il contro totale degli elettroni si ottiene sommando ANCHE la carica formale dello ione! Es CO 3 2- C=4, O=6 carica=2 Totale 24 elettroni= 12 coppie

7 Regole… Gli atomi dal 3° gruppo in poi hanno a disposizione anche gli orbitali d. Pertanto essi possono avere intorno a se Piu di 4 legami. La regola dellottetto non vale più. Es: PCl 3, PCl 5, XeF 2

8 Risonanza CO 3 2-, NO 3 -, NO 2 - Nota: Utilizzando le regole viste in precedenza si ottengono spesso strutture asimmetriche, ovvero strutture dove atomi uguali hanno un ordine di legame diverso Questo NON corrisponde alla realtà fisica, che si puo misurare sperimentalmente

9 Possibilita di formazione di legami multipli: latome centrale non soddisfa ancora la regola dellottetto. NO O O ] ] _ NO O O ] ] _ Le formule limite hanno uguale disposizione spaziale degli atomi La risonanza: la vera formula molecolare è intermedia fra le formule limite possibili. Le formule limite hanno uguale disposizione spaziale degli atomi ] ] _ NO O O NO O O ] ] _

10 In pratica…. 1.Conta gli elettroni e quindi il numero di coppie 2.Individua latomo centrale 3.Conta le coppie elettroniche che gli stanno intorno 4.Individua la geometria della coppie elettroniche 5.Disponi i legami 6.Individua la geometria della MOLECOLA 7.Distribuisci le coppie eccedenti sugli atomi periferici rispettando la regola dellottetto 8.Distribuisci le coppie eccedenti utilizzando i legami 9.Tutti gli atomi della molecola devono rispettare la regola dellottetto (tranne quelli del 3 periodo..) 10. Scrivere tutte le possibili formule di risonanza

11 Formule limiti NON equivalenti Se le formule limiti sono equivalenti (Es: NO 3 - ) esse contribuiscono nello stesso modo alla descrizione della struttura molecolare Se esse NON sono equivalenti, esse contribuiranno DIVERSAMENTE alla descrizione della struttura molecolare. Le formule ad ENERGIA PIU BASSA sono quelle che contribuiranno di piu Es: 2 formule limite dove una contribuisce al 80% e laltra al 20%. E come se la molecola avesse per 80% del tempo la struttura A e per il 20% la struttura B.

12 Il contributo relativo delle formule limite alla descrizione della struttura molecolare La formula limite con minore separazione di carica formale è quella a minore energia, è cioè la più stabile e contribuisce di più alla descrizione della formula vera del composto NO O O ] ] _ 0 +1 La carica formale su un atomo è data dalla differenza fra il numero di elettroni dellatomo libero e quello attribuitogli formalmente in una formula di struttura La somma delle cariche formali deve essere uguale alla carica della molecola

13 NO O O ] ] _ ] ] _ NO O O NO O O ] ] _ Per lo ione nitrato tutte queste formule limite contribuiscono ugualmente alla descrizione della molecola reale, infatti, hanno tutte la stessa separazione di carica formale

14 Minore separazione delle cariche formali NON NON Formula più favorita avendo carica formale negativa sullatomo più elettronegativo NON -2+1 Formula più sfavorita avendo maggiore separazione di carica formale Es: N 2 O

15 Alcuni esempi svolti… ma esercitatevi da soli, perché lesame arriva presto… XeF 2 SO 3 2- N2O3N2O3 N2O5N2O5 HCN H2O2H2O2 O3O3 O 2 2- O2-O2- CrO 4 2- Cr 2 O 7 2- ICl 3 SF 4 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ [Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ] SO 2 ClO 2 - Na 2 O 2 HSO 4 - Cl 2 O 7

16 Formule di struttura SO 2 SO 3 NO 2 - PCl 5 NO 2 NO 2 + SO 4 2- SO 3 2- PCl 3 SF 6 SF 4 ClO 4 - ClO 3 - ClO 2 - ClO - O2O2 O2-O2- O 2 2- O 2- O3O3 N2ON2O N2N2 NON2O3N2O3 NO 2 N2O4N2O4 N2O5N2O5

17 Formule di struttura : alcuni casi Latomo centrale non rispetta la regola dellottetto BeCl 2 BF 3 Latomo centrale non rispetta la regola della carica formale CrO 4 - MnO 4 - Perossidi S 2 O 8 2- O 2 2- H2O2H2O2 Specie con ossigeno a ponte N2O5N2O5 Cr 2 O 7 2- Specie con legami covalenti tra atomi centrali N2O3N2O3 N2O4N2O4 Acidi H 2 SO 4 HNO 3 Altri Composti ternari SOCl 2 POCl 3 Idrogeni non dissociabili CH 4 NH 3 H 3 PO 3 Tio composti S 2 O 3 2- Sostanze allo stato elementare P4P4 S8S8 Composti di coordinazione NiCl 4 2- [Co(NH 3 ) 6 ] 2+

18 Geometria molecolare e polarità delle molecole IMPORTANTE!!


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