Il legame covalenteIl legame covalente

H2 Cl2 O2 N2 A-A A+ A-

H2O CO2 NH3 CH4

Formazione e stabilità del legame

Condivisione di elettroni di valenza

Legame covalente

Teoria di Lewis

Teoria del Legame di Valenza

Teoria degli Orbitali Molecolari

Teoria delle coppie di elettroni

Il legame covalente a coppia di elettroni - La teoria di Il legame covalente a coppia di elettroni - La teoria di LewisLewisLegame covalente

Condivisione tra due atomi di una o più coppie di

elettroni

Configurazione elettronica di un gas nobile Elemento Gruppo Config. elettr. Elettroni di valenza

Li· I 2s1 1

·Be· II 2s2 2

·B· III 2s22p1 3

·C· IV 2s22p2 4

·N: V 2s22p3 5

·O: VI 2s22p4 6

:F: VII 2s22p5 7

:Ne: VIII 2s22p8 8 (0)

·

····

···

···

····

La teoria di LewisLa teoria di Lewis

H· + ·H H:H H-HIsoelettronic

o con He

:F· + ·F: :F:F: :F-F:

::

::

::

::

::

::

Isoelettronico con Ne “ottetto

completo”

H· + ·F: H:F: H-F::

:

::

::

EH-H = 436 kJ/mol

Coppie solitarie (non condivise)Coppia di legame

LEGAMI SINGOLI

La teoria di LewisLa teoria di Lewis

·C· ·N· ·O· :Ne:·· ·

·· ····

····

Valenza 4 3 2

:C:···· HHH

H:N:···· HHH

:O:···· HH

C HHH

H··N HHH

··:O HH

La teoria di LewisLa teoria di Lewis

·Si· ·P· ·S· :Ar:·· ·

·· ····

····

Valenza 4 3 2

Si HHH

H··P HHH

··:S HH

Nessuna informazione sulla geometria molecolare!

La teoria di LewisLa teoria di Lewis

LEGAMI MULTIPLI

·C···

·····O·

·····O·

····O::C::O····

4 H· + 2 ·C· ·· C::C

H

H

H

H:

:::

:N· + ·N: ·· :N:::N:

··

C OO

C CH

H

H

H

N N

La teoria di LewisLa teoria di Lewis

MolecolaED (kJ/mol)

F2 157O2 497N2 949 F F

Legame singolo

O OLegame doppio

N NLegame triplo

Maggiore è il numero di legamiMaggiore è l’energia di dissociazione

Minore è la distanza di legame

La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA DELL’OTTETTO DELL’OTTETTO Numero di elettroni < 8Numero di elettroni < 8

·Be·····:Cl·

·····Cl:

····:Cl:Be:Cl:··

··Atomi centraliBe (II Gruppo)B, Al, … (III Gruppo)

Radicali liberiN, O

·N O····

·· O O····

···· ·O O·

····

····

··

:F:B:F:·B· ·· ··3 ·F: ····

····

· :F:

··

La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA La teoria di Lewis - Eccezioni alla REGOLA DELL’OTTETTO DELL’OTTETTO Numero di elettroni > 8Numero di elettroni > 8

Elementi con orbitali d o f accessibili

energeticamente

P

··:F:

··:F:

··:F·· ··

F:····:F··

S

··:F:

··:F:

··:F··

··F:··

··:F··

··F:··

Si

··:F:

··:F:

··:F··

··F:··

··:F··

··F:··

2-

La teoria di Lewis - Legame dativoLa teoria di Lewis - Legame dativo

··N HHH

+ H+ N HHH

H +

··:O HH

+ H+ :O HH

H +

··N HHH

+ B FFF

N BHH

H

F

FF

Legame covalente a coppia di elettroni Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenzaLa teoria del legame di valenza

Teoria di Lewis Teoria del legame di valenza (meccanica ondulatoria) Combinazione di orbitali atomici

H· + ·H H-H1s 1s 1s1s

Elettroni di legame

La teoria del legame di La teoria del legame di valenzavalenza

:F-F::

::

:

2px 2px 2py 2pz 2s2py2pz2s:F· + ·F:

::

::

2px2px 2py 2pz 2s2py2pz2s

Legame covalente a coppia di elettroni La Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenzateoria del legame di valenza

:N· + ·N: ··

·· :N N:

2px 2px 2py 2pz 2s2py2pz2s 2px2px 2s2s

2py2py

2pz2pz

Legame covalente a coppia di elettroni Legame covalente a coppia di elettroni La teoria del legame di valenzaLa teoria del legame di valenza

2px2px

2py2py

2pz2pz

Legami Legami e legami e legami

Legami Legami e legami e legami

Legami Legami

Legami Legami

Legame Legame

Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali atomiciatomici

S ABdV

V

Integrale di sovrapposizione

S Energia di legame

Criterio della Criterio della massima massima sovrapposizione sovrapposizione degli orbitali atomicidegli orbitali atomici

S ABdV

V 0

Criterio della massima Criterio della massima sovrapposizione degli orbitali sovrapposizione degli orbitali atomiciatomici

S ABdV

V 0

Stati di Stati di valenza valenza degli degli atomiatomi

B

C

Be

Stato fondamentale

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 0a 0

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 1a 1

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 2a 2

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 3a 3

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 4a 4

2px2py2pz

2s

ValenzValenza 2a 2

Stato eccitato

Stati di valenza tipici degli atomiStati di valenza tipici degli atomi

np1ns1

np2ns1

np2ns2

np3ns1

Stato fondamentaleGruppo Stato di valenza Valenza Esempi

np0ns2

II

np1ns2

III

np2ns2

IV

2

3

2

4

BeO BeF2 BeH2

BF3 Al(OH)2

Sn(C2H5)2 Pb(CH3)2

CH4 CO2 SiO2

Stati di valenza tipici degli Stati di valenza tipici degli atomiatomi

Stato fondamentaleGruppo Stato di valenza Valenza Esempi

3 NH3 PH3

np3ns2

V

np3ns2

np3ns1

nd1

5 PCl5 PO43-

Stati di valenza tipici degli atomiStati di valenza tipici degli atomiStato fondamentaleGruppo Stato di valenza Valenza Esempi

2 H2O H2S

4 SO2 SO32-

np4ns2

VI

np4ns2

np3ns2

nd1

5 SO3 SO42-

np3ns1

nd2

1HF HCl HBr HI F2O ClO-

3 ClO2-

np5ns2

VII

np5ns2

np4ns2

nd1

np3ns2

nd2

np1ns1

nd3

5 ClO3-

7 ClO4-