Il legame covalente Energia di legame Variazione dell'energia potenziale del sistema biatomico AB in funzione della distanza r fra gli atomi : nel caso a si forma il legame chimico, nel caso b non si forma. Energia di legame

Il legame di tipo s Perché il legame si formi le due  devono sovrapporsi con lo stesso segno Maggiore la sovrapposizione, maggiore la energia del legame

Il legame di tipo p La sovrapposizione tra orbitali atomici di tipo p porta alla formazione di orbitali s se la sovrapposizione avviene tra due orbitali che sono lungo l’asse di legame Se la sovrapposizione avviene lungo un asse ortogonale all’asse di legame, l’orbitale è di tipo p

Orbitale molecolare I legami s sono piu’ forti dei legami p La sovrapposizione tra lobi dello stesso segno porta alla formazione degli orbitali molecolari I legami s sono piu’ forti dei legami p Gli atomi di un legame s possono ruotare indipendentemente intorno all’asse di legame. Nel caso di un legame p questa rotazione è bloccata dal legame

Non puo’ esistere un legame che sia solo di tipo p. Ordine di legame Il legame semplice è sempre un legame s. Il legame doppio è l’insieme di 1 legame s e 1 legame p. Il legame triplo è l’insieme di 1 legame s e 2 legami p. Non puo’ esistere un legame che sia solo di tipo p. In generale i doppi legami sono piu’ corti di quelli semplici, e i legami tripli lo sono ancora di piu’

Formalismo di Lewis Un legame, sia esso s o p, è indicato con un trattino tra i due atomi. Ogni trattino indica la compartecipazione di una coppia di elettroni H H

Formalismo di Lewis Cl Cl Anche le coppie di elettroni NON condivise, dette anche Coppie di non legame, oppure Coppie solitarie Sono indicate con un trattino Cl Cl

Molecole biatomiche omonucleari Costruiamole…..

Il legame nelle molecole biatomiche

Lunghezza di legame ed energia di dissociazione (pm) Energia di dissociazione (kJ mol-1) C-C 154 343 C=C 133 615 CC 120 812 N-N 147 159 N=N 125 418 NN 110 946 C-N 293 C=N CN 115 879

La polarità del legame chimico

Polarità dei legami  

Elettronegativita’ Tendenza di un atomo ad attrarre la coppia di elettroni di legame

E’ una proprietà periodica Elettronegativita’ Mulliken: c = k(EI+A) La media tra la Energia di prima ionizzazione e la Affinità elettronica E’ una proprietà periodica Tanto più sono alte queste energie, tanto maggiore sarà la “resistenza” di un atomo a perdere elettrone, ovvero la sua tendenza ad acquisirli. Espressa in funzione di un indice arbitrario tra 0 e 4

Elettronegativita’ Puo’ anche essere calcolata considerando la energia di attrazione di un nucleo sull’elettrone di un doppietto di legame, a distanza di legame media Scala di Allred-Rochow

Elettronegatiivtà degli elementi    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 H 2,25 Li 0,97 Be 1,54 B 2,04 C 2,48 N 2,90 O 3,41 F 3,91 Na 0,91 Mg 1,37 Al 1,83 Si 2,28 P 2,30 S 2,69 Cl 3,10 K 0,73 Ca 1,08 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 1,49 Zn 1,65 Ga 2,01 Ge 2,33 As 2,26 Se 2,60 Br 2,95 Rb 0,69 Sr 1,00 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag 1,47 Cd 1,53 In 1,76 Sn 2,21 Sb 2,12 Te 2,41 I 2,74 Cs 0,62 Ba 0,88 La * 195 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au 1,87 Hg 1,81 Tl 1,96 Pb 2,41 Bi 2,15 Po 2,48 At 2,85 Fr 0,68 Ra 0,92 Ac ** 195  

Polarità dei legami covalenti Tanto più un atomo è elettronegativo rispetto all’altro, tanto più attira a sé gli elettroni di legame. La densità di carica degli elettroni di legame è maggiore nelle vicinanze dell’atomo più elettronegativo.

Legame covalente polare vs. legame ionico La polarità del legame aumenta all’aumentare della differenza di elettronegatività Quando la differenza diventa molto grande (ca 2) la coppia elettronica di legame si considera completamente localizzata sull’atomo a maggiore elettronegatività Il legame diventa un legame ionico

Il legame ionico E pot= kc (QAQB/r)

Il legame nelle molecole poliatomiche Formule di struttura… moooolto importante….

Il legame nelle molecole poliatomiche CCl4 CH4 NH3 NO3- O3 Cn

Il legame nelle molecole poliatomiche Formule di struttura… moooolto importante….

Cose da sapere La regola dell’ottetto La risonanza La separazione della carica formale Il VSEPR I Criteri per scrivere le formule di struttura

VSEPR Valence shell electron pair repulsion Ciascuna coppia di elettroni che occupa un orbitale della strato piu’ esterno è O una coppia solitaria O una coppia di legame Ciascuna coppia di considera come se fosse un carica di segno negativo, tutte originanti dallo stesso atomo Queste cariche tenderanno a respingersi, ovvero a distribuirsi nello spazio secondo la massima repulsione

VSEPR Massima distanza possibile!

VSEPR

Struttura delle molecole Le regioni di elevata concentrazione elettronica si respingono a vicenda. Es. : AXn AX2 BeCl2 AX3 BF3 AX4 CH4 AX5 PCl5 AX6 SF6