Teoria delle coppie di elettroni Il legame covalente H2 Cl2 O2 N2 A-A  A+ A- H2O CO2 NH3 CH4 Formazione e stabilità del legame  Condivisione di elettroni di valenza  Legame covalente Teoria di Lewis Teoria del Legame di Valenza Teoria degli Orbitali Molecolari Teoria delle coppie di elettroni

Il legame covalente a coppia di elettroni - La teoria di Lewis  Condivisione tra due atomi di una o più coppie di elettroni  Configurazione elettronica di un gas nobile Elemento Gruppo Config. elettr. Elettroni di valenza Li· I 2s1 1 ·Be· II 2s2 2 ·B· III 2s22p1 3 ·C· IV 2s22p2 4 ·N: V 2s22p3 5 ·O: VI 2s22p4 6 :F: VII 2s22p5 7 :Ne: VIII 2s22p8 8 (0) ·

Coppie solitarie (non condivise) La teoria di Lewis LEGAMI SINGOLI Isoelettronico con He H· + ·H  H:H H-H EH-H = 436 kJ/mol Isoelettronico con Ne “ottetto completo” :F· + ·F:  :F:F: :F-F: : Coppie solitarie (non condivise) Coppia di legame H· + ·F:  H:F: H-F: :

·C· ·N· ·O· :Ne: · :C: · H :N: · H :O: · H C H · N H · :O H La teoria di Lewis ·C· ·N· ·O· :Ne: · Valenza 4 3 2 :C: · H :N: · H :O: · H C H · N H · :O H

Nessuna informazione sulla geometria molecolare! La teoria di Lewis ·Si· ·P· ·S· :Ar: · Valenza 4 3 2 Si H · P H · :S H Nessuna informazione sulla geometria molecolare!

·C· · ·O·  O::C::O C O C C H 4 H· + 2 ·C·  · C::C H : :N· + ·N: · La teoria di Lewis LEGAMI MULTIPLI ·C· · ·O·  O::C::O C O C C H 4 H· + 2 ·C·  · C::C H : :N· + ·N: ·  :N:::N: N N

F F O O N N Molecola ED (kJ/mol) F2 157 O2 497 N2 949 La teoria di Lewis Maggiore è il numero di legami Maggiore è l’energia di dissociazione Minore è la distanza di legame Molecola ED (kJ/mol) F2 157 O2 497 N2 949 F F Legame singolo O O Legame doppio N N Legame triplo

·Be· · :Cl· ·Cl:  :Cl:Be:Cl: · :F:B:F: ·B· 3 ·F:  :F: ·N O · O O · La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA DELL’OTTETTO Numero di elettroni < 8 ·Be· · :Cl· ·Cl:  :Cl:Be:Cl: Atomi centrali Be (II Gruppo) B, Al, … (III Gruppo) · :F:B:F: ·B· 3 ·F:  :F: Radicali liberi N, O ·N O · O O · ·O O· ·

Elementi con orbitali d o f accessibili energeticamente La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA DELL’OTTETTO Numero di elettroni > 8 Elementi con orbitali d o f accessibili energeticamente P · :F: :F F: S · :F: :F F: Si · :F: :F F: 2-

N H  · N H + H+ :O H  · :O H + H+ N B H  F · N H + B F La teoria di Lewis - Legame dativo N H +  · N H + H+ :O H +  · :O H + H+ N B H  F · N H + B F

H· + ·H  H-H Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenza Teoria di Lewis  Teoria del legame di valenza (meccanica ondulatoria)  Combinazione di orbitali atomici H· + ·H  H-H 1s 1s Elettroni di legame

: :F· + ·F:  :  :F-F: La teoria del legame di valenza 2px 2py 2pz 2s

Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenza :N· + ·N: ·  :N N: 2px 2py 2pz 2s 2px 2s 2py 2pz

Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenza 2px 2py 2pz

Legami  e legami 

Legami  e legami 

Legami 

Legame  Legami 

Integrale di sovrapposizione Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali atomici Integrale di sovrapposizione S  Energia di legame

Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali atomici

Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali atomici

Be B C Stati di valenza degli atomi Stato fondamentale 2px 2py 2pz 2s Stato eccitato Be 2px 2py 2pz 2s Valenza 1 2px 2py 2pz 2s Valenza 3 B 2px 2py 2pz 2s Valenza 2 2px 2py 2pz 2s Valenza 4 C

Stati di valenza tipici degli atomi Stato fondamentale Gruppo Stato di valenza Valenza Esempi np0 ns2 II np1 ns1 BeO BeF2 BeH2 2 np1 ns2 III np2 ns1 BF3 Al(OH)2 3 np2 ns2 IV np2 ns2 Sn(C2H5)2 Pb(CH3)2 2 np3 ns1 CH4 CO2 SiO2 4

Stati di valenza tipici degli atomi Stato fondamentale Gruppo Stato di valenza Valenza Esempi np3 ns2 V np3 ns2 3 NH3 PH3 np3 ns1 nd1 5 PCl5 PO43-

Stati di valenza tipici degli atomi Stato fondamentale Gruppo Stato di valenza Valenza Esempi np4 ns2 VI np4 ns2 2 H2O H2S np3 ns2 nd1 4 SO2 SO32- np3 ns1 nd2 5 SO3 SO42-

np5 ns2 VII np5 ns2 HF HCl HBr HI F2O ClO- 1 np4 ns2 nd1 3 ClO2- np3 ns2 nd2 5 ClO3- np1 ns1 nd3 7 ClO4-