Molecola lineare triplo legame 1 s 2 p, ibrido sp due coppie non condivise

Solo la teoria degli orbitali molecolari (LCAO) permette di descrivere la molecola dell’ossigeno

Situazione antilegante Una semplice rappresentazione del legame chimico, un elettrone che lega due nuclei tra di loro. Situazione antilegante Situazione legante elettrone elettrone nuclei nuclei

La teoria degli orbitali molecolari Linear Combination of Atomic Orbitals (LCAO) si chiama un approccio che permette di generare diagrammi di orbitali molecolari a partire da orbitali atomici. gli orbitali molecolari si formano per sovrapposizione di orbitali atomici solo orbitali atomici di energia confrontabile si sovrappongono significativamente quando due orbitali atomici si sovrappongono essi interagiscono in due modi estremi per formare due orbitali molecolari, denominati rispettivamente legante e antilegante. Nella formazione del legame chimico tutti gli orbitali atomici si modificano sempre e comunque

Legame sigma (s) legante e antilegante

Legame pigreco (p) legante e antilegante

Gli elettroni riempiono gli orbitali molecolari secondo i criteri già visti, principio di Pauli regola di Hund etc. Ci saranno coppie elettroniche leganti e coppie antileganti. Nel caso di molecole, la molecola si forma, effettivamente esiste ed è stabile se ci sono più coppie leganti che coppie antileganti e la loro differenza indica l’ordine del legame, singolo, doppio, triplo. Le coppie non leganti non contribuiscono al legame quindi non vengono contate.

La molecola dell’idrogeno

La molecola è paramagnetica !!!!!!!!! LCAO della molecola O2 La molecola è paramagnetica !!!!!!!!! Materiali paramagnetici. Sono costituiti da atomi e/o ioni con elettroni spaiati presenti entro orbitali elettronici incompleti. Mostrano un momento magnetico netto (M) e, in presenza di un campo magnetico esterno (H) sono in grado di magnetizzarsi nella stessa direzione del campo (con segno positivo). Si tratta ad ogni modo di fenomeni di magnetizzazione debole che svanisce non appena il campo magnetico viene allontanato. Tra i materiali paramagnetici troviamo l’ossigeno liquido e l’alluminio

O-O Orbilali più esterni Coppie elettroniche del livello di valenza Legame s di scheletro Coppie elettroniche del livello di valenza

Legame nei metalli in accordo con la LCAO Giusto! Ma Li non è fatto di molecole biatomiche, sennò Li metallico sarebbe un gas, bisogna trovare una spiegazione alla struttura del metallo solido.

Il sodio in accordo con la teoria degli orbitali molecolari Orbitali delocalizzati, tengono insieme più di due nuclei ! Banda di conduzione 3s antilegame vuoto Nessun gap Banda di valenza: 3s legante pieno Orbiltali di energia simile tutti insieme si chiamano BANDA

Banda 3s legante piena, antilegante piena Magnesio Overlap of 3s and 3p bands means that top of 3s antibonding is not full and bottom of 3p bonding is partially filled. Banda 3s legante piena, antilegante piena

Legame nei metalli 2

Solidi covalenti non molecolari Diamante e silicio La struttura del metano si ripete nel diamante e nel silicio Un grande numero di orbitali sp3, localizzati e quindi di legami sigma tutti vicini come energia: ancora una banda

silicio diamante

Benzene The benzene structure has fascinated scientists for centuries. It’s bonding is particularly interesting. The C atom utilizes sp2 hybrid AO in the sigma bonds, and the remaining p AO overlap forming a ring of p bonds. Sigma s bonds are represented by lines, and the p orbitals for the p bonds are shown by balloon-shape blobs. Note the + and – signs of the p orbitals. Thus, we represent it by + + + + + + – – – –

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Il benzene 6 legami di scheletro, 3 legami di completamento, ma lunghezze legami tutte uguali, esagono regolare. I tre legami di completamento sono estesi ai sei atomi, attraverso orbitali molecolari delocalizzati.

Orbitali molecolari delocalizzati nel benzene La delocalizzazione introduce il concetto di risonanza (a) tra formule, in questo caso due, che congiunte da una freccia a due punte rappresentano la struttura della molecola. La formula b) è per il benzene un altro modo di rappresentare la risonanza.

Solidi covalenti non molecolari Grafite La struttura del benzene si ripete nella grafite