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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
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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.
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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
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Magnesio
Banda 3s legante piena, antilegante piena
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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
