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Regole semplici per la scrittura delle formule di struttura Calcolare il numero di elettroni di valenza e quindi delle coppie elettroniche Individuare.

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Presentazione sul tema: "Regole semplici per la scrittura delle formule di struttura Calcolare il numero di elettroni di valenza e quindi delle coppie elettroniche Individuare."— Transcript della presentazione:

1 Regole semplici per la scrittura delle formule di struttura Calcolare il numero di elettroni di valenza e quindi delle coppie elettroniche Individuare latomo centrale Unire con legami latomo centrale agli atomi periferici Distribuire sugli atomi periferici le restanti coppie elettroniche (fino a completamento dellottetto) Aggiungere le eventuali ulteriori coppie elettroniche di non legame sullatomo centrale Decidere la configurazione della molecola secondo la regola delle repulsioni elettroniche Valutare la possibilità di formazione di legami multipli dando luogo a formule di risonanza

2 Regola dellottetto Ogni atomo che utilizza nel legame i soli orbitali s e p tende ad assumere in un composto una configurazione elettronica esterna con otto elettroni

3 Regola dellottetto Nel formare un composto gli atomi tendono a conseguire la configurazione di un gas nobile. Ottetto perche, ad eccezione di He, i gas nobili hanno configurazione elettronica esterna ns 2 np 6. Piu propriamente si puo dire che nel formare legami gli atomi utilizzano gli orbitali energeticamente accessibili. Quindi la regola dellottetto vale in forma stretta solo per gli elementi del secondo periodo. Si puo utilizzare pero nella scrittura di formule di struttura per decidere il numero di coppie sugli atomi periferici, con leccezione di H (che ha un solo orbitale a disposizione e quindi non puo avere coppie di non legame).

4 Formule di struttura

5 Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 4 (C) + 1 (H) 4 = 8 Numero di coppie elettroniche: 8/2 = 4 Individuazione dellatomo centrale: C C H H H H Metano - CH 4 Disposizione di legami semplici tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola:

6 Disposizione geometrica degli atomi legati allatomo centrale secondo il principio di minima repulsione, modello di Sidgwick e Powell: C H H H H Controllo che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici : 4 coppie contate = 4 coppie disposte 109.5° Configurazione tetraedrica regolare

7 Ammoniaca - NH 3 Numero di coppie elettroniche: 8/2 = 4 Individuazione dellatomo centrale: N N H H H Disposizione delle coppie di legame tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola: Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 5 (N) + 1 (H) 3 = 8

8 Controllare che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici: 4 coppie totali = 3 coppie disposte La quarta coppia va messa sullatomo centrale dato che i periferici sono atomi di H e non hanno altri orbitali a disposizione, la regola dellottetto è così soddisfatta: N H H H

9 Le coppie solitarie occupano regioni dello spazio mediamente più vicine allatomo centrale rispetto alle coppie di legame che sono sono più centrate lungo gli assi di legame Configurazione tetraedrica distorta Formula: piramide triangolare Disposizione geometrica degli atomi legati allatomo centrale e delle coppie non di legame secondo il principio di minima repulsione, modello di Sidgwick e Powell: N H H H 107°

10 Penta cloruro di fosforo- PCl 5 Numero di coppie elettroniche: 40/2 = 20 Individuazione dellatomo centrale: P PCl Disposizione delle coppie di legame tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola: Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 5 (P) + 7 (Cl) 5 = 40 Cl

11 Controllare che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici: 20 coppie totali = 5 coppie disposte Le altre 15 coppie vanno disposte sugli atomi periferici e si controlla che la regola dellottetto sia soddisfatta: PCl

12 Disposizione geometrica degli atomi legati allatomo centrale e delle coppie non di legame secondo il principio di minima repulsione, modello di Sidgwick e Powell: P Cl Configurazione Bipiramide trigonale

13 Tetra floruro di zolfo- SF 4 Numero di coppie elettroniche: 34/2 = 17 Individuazione dellatomo centrale: S SF F F Disposizione delle coppie di legame tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola: Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 6 (S) + 7 (F) 4 = 34 F

14 Controllare che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici: 17 coppie totali = 4 coppie disposte Delle altre 13 coppie, 12 vanno disposte sugli atomi periferici così che la regola dellottetto sia soddisfatta, lultima coppia si dispone sullo S come coppia non di legame perché questultimo può utilizzare gli orbitali d: SF F F F

15 Disposizione geometrica degli atomi legati allatomo centrale e delle coppie non di legame secondo il principio di minima repulsione, modello di Sidgwick e Powell: S F F F F Configurazione Bipiramide trigonale

16 Nitrato - NO 3 - Numero di coppie elettroniche: 24/2 = 12 Individuazione dellatomo centrale: N NO O O Disposizione delle coppie di legame tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola: Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 5 (N) + 6 (O) (carica) = 24 ] ] _

17 Controllare che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici: 12 coppie totali = 3 coppie disposte Le altre 9 coppie vanno disposte sugli atomi periferici: N O O O ] ] _

18 NO O O ] ] _ Possibilita di formazione di legami multipli: latome centrale non soddisfa ancora la regola dellottetto. Disposizione geometrica degli atomi legati allatomo centrale e delle coppie non di legame secondo il principio di minima repulsione, modello di Sidgwick e Powell: Configurazione triangolare NO O O ] ] _

19 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 ] ] _

20 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

21 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

22 Ossido di azoto (I) - N 2 O Numero di coppie elettroniche: 16/2 = 8 Individuazione dellatomo centrale: N NON Disposizione delle coppie di legame tra latomo centrale e gli altri atomi costituenti la molecola: Calcolo del numero di elettroni della configurazione elettronica esterna addizionato del numero di eventuali cariche negative o diminuito di eventuali cariche positive nel caso di ioni poliatomici: 5 (N) (O) = 16

23 Controllare che il numero di coppie elettroniche disposte sia uguale al totale e disporre le eventuali restanti coppie sugli atomi periferici: 8 coppie totali = 2 coppie disposte 6 coppie vanno disposte sugli atomi periferici così che la regola dellottetto sia soddisfatta NON NON Tre sono le formule limite scrivibili NON

24 Verificare con la carica formale quelle o quella più favorita NON NON Formula più favorita avendo carica formale negativa sullatomo più elettronegativo NON -2+1 Formula più sfavorita avendo maggiore separazione di carica formale

25 Ione solfato- SO 4 2- Numero di elettroni: = 32 Numero di coppie: 16 Atomo centrale: S S O O O O ] ] 2 - Determino la configurazione della molecola S O O O O ] ] 2 - Configurazione tetraedrica regolare

26 S O O O ] ] 2 - O S O O O ] ] O Ce possibilita di formazione di legami multipli da parte dello S che ha orbitali d energeticamente disponibili S O O O ] ] 2 - O S O O O ] ] O Formule risonanti 0 +1

27 Altre formule risonanti S O O O ] ] 2 - O S O O O ] ] O S O O O ] ] O S O O O ] ] O 0 0 0


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