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

Molecola lineare triplo legame 1 2 ,

ibrido sp due coppie non condivise

Solo la teoria degli orbitali molecolari (LCAO) permette di

descrivere la molecola dell’ossigeno

Situazione antileganteSituazione legante

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

nuclei

nuclei

elettrone

elettrone

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 Nella formazione del legame chimico tuttitutti gli orbitali gli orbitali atomici si modificano sempre e comunqueatomici si modificano sempre e comunque

Legame sigma ( legante e antilegante

Legame pigreco ( 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

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

Legame di scheletro

Coppie elettroniche del livello di valenza

Coppie elettroniche del livello di valenza

Orbilali più esterni

13

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.

14

Il sodio in accordo con la teoria degli orbitali molecolari

Banda di conduzione

3s antilegame vuoto

Banda di valenza:

3s legante pieno

Nessun gap

Orbitali delocalizzati, tengono insieme più di due nuclei !

Orbiltali di energia simile tutti insieme si chiamano BANDA

16

Magnesio

Banda 3s legante piena, antilegante piena

19

Legame nei metalli

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 bonds are represented by lines, and the p orbitals for the bonds are shown by balloon-shape blobs. Note the + and – signs of the p orbitals. Thus, we represent it by

+

–

+ +

+

– ––

++

More About Benzene

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.

La struttura del benzene

si ripete nella grafite

Grafite

Solidi covalenti non molecolari