Dalla tavola periodica al legame chimico

attraverso le proprietà periodiche

REGOLA DELL’OTTETTO (CON ECCEZIONI) GLI ATOMI REAGISCONO TRA LORO PER

ARRIVARE ALLA CONFIGURAZIONE ELETTRONICA DEI GAS NOBILI (LIVELLO

COMPLETO)

REAGIRE : FORMARE O CAMBIARE LEGAMI SEMPRE ATTRAVERSO GLI

ELETTRONI

LEGAME IONICO trasferimento di elettroni

LEGAME COVALENTE condivisione

LEGAME METALLICO un ibrido tra il legame ionico e il legame covalente

LEGAME COVALENTE

Legame covalente – condivisione di una coppia di Legame covalente – condivisione di una coppia di elettroni, quindi di un orbitale.elettroni, quindi di un orbitale.

Dall’orbitale atomico (un nucleo) all’orbitale molecolare Dall’orbitale atomico (un nucleo) all’orbitale molecolare condiviso da due nucleicondiviso da due nuclei

Molecola di idrogeno Molecola di fluoro

F2 è simile a Cl2

Orbitale molecolare

S

P

Dalla posizione degli elementi sulla tavola periodica………..

F, Cl, Br, I

Sempre per la regola dell’ottetto……per completare il livello più esterno

……………NUMERO DI LEGAMI covalenti che un non metallo può formare con altri non metalli

Molecola di acido cloridrico

metano ammoniaca

acqua

TETRAEDRICA PIRAMIDALE ANGOLARE

FORMA DELLE MOLECOLE………………………………….dati sperimentali

metano ammoniaca

acqua

Un doppietto non condiviso

Due doppietti non condivisi

deformazione dell’angolo di legame ???

Se consideriamo anche le coppie di elettroni (doppietti) non condivisi, la geometria è in tutt’e tre i casi tetraedrica……………………………..

La molecola dell’acqua

Una sostanza liquida a 25°C

Ossigeno sesto gruppo

La molecola dell’ammoniaca

Azoto quinto gruppo

Una sostanza gassosa a 25°C

Carbonio quarto gruppo

La molecola del metano

Una sostanza gassosa a 25°C

Boro terzo gruppo

B

Cl

ClCl

Non rispetta la regola dell’ottetto

O = C = O

Molecola di anidride carbonica …dato sperimentale

Introduciamo i legami multipli…………………….doppio legame

FORMA DELLE MOLECOLE…….come si spiega?

metano ammoniacaacqua

O = C = O

Anidride carbonica

B

Cl

ClCl

Tricloruro di boro

??? Quanti legami ???? E quale FORMA??????

La distribuzione dei legami attorno ad un qualsiasi centro atomico dipende dal numero di coppie elettroniche che stanno attorno a questo centro.

Per un dato numero di coppie elettroniche la distribuzione preferita è quella alla quale si pongono alla massima distanza reciproca.

 Le coppie elettroniche si comportano come se si respingessero le une con le altre dando luogo alle suddette disposizioni spaziali come se fossero concentrate in orbitali di legame effettivamente localizzati tra i due atomi interessati.

Più coppie elettroniche condivise tra due atomi si considerano dal punto di vista geometrico come un unico legame.

 

Modello VSEPRvalence shell electron pairs repulsion

Consideriamo ora i casi in cui l’atomo centrale è circondatoda coppie elettroniche di legame e coppie solitariePer esaminare questi casi occorre sapere che le repulsioni checoinvolgono coppie solitarie sono maggiori di quelle che coinvolgonocoppie di legame; esse variano nell’ordineCS ↔ CS > CS ↔ CL > CL ↔ CLLe coppie solitarie sono soggette all’attrazione di un solo nucleo, quindi sono maggiormente concentratesull’atomo centrale rispetto a quelle di legame, maggiormente localizzate lungo l’asse del legame

metano ammoniaca

acqua

Un doppietto non condiviso

Due doppietti non condivisi

deformazione dell’angolo di legame

N.B. La presenza di coppie N.B. La presenza di coppie elettroniche solitarie induce elettroniche solitarie induce distorsioni nella strutturadistorsioni nella struttura

e il modello VSEPR

ESEMPI……………………………………………………

Propano CH3CH2CH3

Idrocarburo

CH2(OH)CH2(OH)

Gruppo funzionale OH, alcol

N.B. I principi del modello VSEPR possono essere applicati anche a molecole complesse.

tetraedricatetraedrica

trigonaletrigonale

ripiegataripiegata

CH3COOH

ACIDO ACETICO, gruppo funzionale acido -COOH

ALANINA

FORMULA DI STRUTTURA

MODELLO A “PALLE E BASTONCINI”

MODELLO TRIDIMENSIONALE“A RAGGI DI VAN DER WALL”

C=O, gruppo funzionale chetone

C6H12O6

zuccheri