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LEGAMI CHIMICI (IONICO E COVALENTE)
GEOMETRIE MOLECOLARI
POLARITA’
INTERAZIONI DEBOLI
A.S. 2012-2013
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LEGAME IONICO
% di ionicità = 100%, ossia ∆En >1,9
Comporta trasferimento di elettroni con formazione di cationi Cn+ ed anioni An- che si legano
secondo alla legge di Coulomb:
LEGAME COVALENTE
Messa in comune di elettroni:1 singoletto + 1 singoletto (leg. cov.); 1 doppietto + 0 (leg.cov.dativo)
TEORIA DELL’ORBITALE MOLECOLARE
OA1 + OA2 = OM 12
In OA1 ► F11 in OA2 ►F22
In OM12 ► F11 F22 + F21 F12
responsabili della diminuzione
dell’ energia potenziale, ossia della
forza del legame
la carica nucleare efficace è maggiore
F21 = K ------------
possono essere più intense se
la distanza internucleare è minore
F21 = K ------------ possono essere più frequenti se
l’intensificazione del campo elettrico
nella zona di intersezione è maggiore
(orbitali ibridi)
►maggiore probabilità di trovare gli eP OA1 + P OA2 = POM
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Quindi l’avvicinamento dei nuclei e la conseguente zona di sovrapposizione condizionano:
intensità
frequenza
generando legami di forza diversa:
Le sovrapposizioni possono essere più di una: abbiamo allora OM σ (sigma) e π (pi greco); gli OM
σ si formano per sovrapposizione frontale (sono più forti); gli OM π si formano per sovrapposizione
laterale (sono meno forti).
LEGAME COVALENTE POLARE E POLARITA’
% di ionicità >0 e <100% ossia ∆En <1,9
Nell’OM si genera una δ+ e una δ-:
il legame è polare
la polarità si indica con un
vettore ►modulo
►verso
►direzione
(Per gli aspetti energetici valgono le regole del legame covalente)
POLARITA’ DELLE MOLECOLE
E’ data dalla somma vettoriale dei dipoli di legame e dipende dalla geometria molecolare.
Tutte le molecole con legami apolari sono apolari.
Tutte le molecole biatomiche con legami polari sono polari.
Non tutte molecole poliatomiche con legami polari sono polari: dipende dalla GEOMETRIA
MOLECOLARE ossia dallo STATO DI IBRIDAZIONE.
IBRIDAZIONI
Sono campi elettrici non fondamentali cui gli atomi ricorrono per:
aumentare il n° dei singoletti (divisione di un doppietto) ► aumenta il n° dei legami
aumentare la forza di ciascun legame (gli orbitali ibridi sono direzionati ► concentrano la
probabilità elettronica nella direzione del legame e rafforzano il campo elettrico nella zona
di intersezione, inoltre sono più piccoli)
aumentare la distanza tra i doppietti elettronici di legame (tensione torsionale) e tra gli
atomi (tensione sterica)
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Nell’ atomo di Carbonio:
stato fondamentale
ibrido sp3 V4
α = 109°
ibrido sp2 V4
α = 120°
ibrido sp V4
α = 180°
2p1
2p2
2sp3
2p2
2sp2
2sp
2s2
1s2
1s2
1s2
1s2
Per definire la geometria : 2 doppietti sp; 3 doppietti sp2 ; 4 doppietti sp3
quattro doppietti
Se i doppietti sono identici
α = 109°
CH4
Se un doppietto è libero
α = 107°
NH3
Se due doppietti sono liberi
α = 104°
H2 O
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Dalle geometrie si stabilisce la polarità tramite
la somma vettoriale dei momenti di dipolo di
ciascun legame:
Dalla polarità dipendono:
stati della materia e T di passaggio di Stato
solubilità (il simile scioglie il simile)
comportamento chimico
LEGAMI INTRAMOLECOLARI
Tra le molecole si instaurano interazioni deboli soggette alla legge di Coulomb:
interazione dipolo permanente- dipolo permanente
particolare il legame a ponte di idrogeno
dove H con la sua alta densità di carica elettrica
d=Q/Volume genera un forza molto intensa : si ha con le
sequenze O H
N H F H
interazione dipolo permanente- dipolo indotto
interazione dipolo istantaneo-dipolo istantaneo
detta anche interazione di Van der Waals
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