esistono orbitali atomici con le forme adatte? come riprodurre le geometrie? orbitali atomici...
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Esistono orbitali atomici con le forme adatte?Come riprodurre le geometrie?
Orbitali atomici “ibridi” che riproducono gli angoli di legame dei dati sperimentali:
Orbitali ibridi sp
Orbitali ibridi sp2
Orbitali ibridi sp3
Orbitali ibridi sp3d
Orbitali ibridi sp3d2
sp2
sp
Il carbonio e
la chimica organica
sp3
metano CH4sp3
etano C2H6
etene
o
etileneC2H4
etino o acetilene C2H2
- 2 H
- 2H
Idrocarburi più semplici
Risonanza
CO3--
Ione carbonato
benzene C6H6
Ibrido di risonanza
Elettronegatività
Tendenza di un atomo ad attrarre verso di sé gli elettroni impegnati nel legame
Non si misura ma si può calcolare a seconda della definizione che ne viene data
Mulliken propose di calcolarla come media aritmetica dei valori di EI ed AE dell’elemento considerato
Pauling costruì una scala relativa in base ai valori sperimentali delle energie di legame di molecole biatomiche, scegliendo un valore di riferimentoLegame covalente omeopolare
ed eteropolare
dipolomomento dipolare
μ = Qr
polarità dei legami
polarità di una molecola
natura elettrostaticamolto più deboli dei legami covalenti
dipolo - dipolo
dipolo – dipolo indotto
dipolo istantaneo-dipolo indotto
(forze di dispersione di London)
ione - dipolo
Legami intermolecolari
Forze di van der Waals Legame idrogeno
Tra atomo H fortemente polarizzato (H-F, H-O, H-N, con intensità decrescente)
un atomo fortemente elettronegativoE
H2O!
DNA!
L’appaiamento obbligatorio di A con T e di C con G rende i due filamenti fra loro complementari: se uno di essi presenta la sequenza C-T-A-C-G, l’altro non potrà che avere la sequenza complementare G-A-T-G-C. Un filamento costituisce quindi una sorta di stampo per l’altro.
Stato di ossidazione degli elementiNel legame cambia la distribuzione elettronica.
Come sono ripartiti tra i vari atomi gli elettroni impegnati nei legami?
Struttura ionicala ripartizione è netta! NaCl: Na+ +1
Cl- -1
Struttura covalenteomeopolare: no separazione di caricaeteropolare: separazione di carica
Numero di ossidazione Carica netta di uno ione (legame ionico) Carica che avrebbe l’elemento se il legame fosse ionico n.o. max: gruppo di appartenenza (n.max di e- che può donare) n.o. min: n.max di e- che può acquistare per completare
l’ottetto Anche n.o. frazionari
Regole1. Ogni atomo nello stato elementare: n.o. = 02. Ogni ione monoatomico: n.o. = carica3. idrogeno: n.o. = +1 sempre tranne negli idruri (-1)4. ossigeno: n.o. = -2 sempre tranne nei perossidi (-1)5. Aggregato poliatomico: la somma dei n.o. deve essre uguale
alla carica complessiva dell’aggregato, o uguale a zero se l’aggregato è neutro.
6. Più atomi uguali nella stessa molecola: n.o. medio
Bilanciamento rezioni redoxNelle reazioni si ha spesso un riarrangiamento degli atomi e quindi una ridistribuzione degli elettroni di legame tra gli atomi
↓cambiamento n.o. degli elementi
X + e- → X- n.o. di X da 0 a -1 riduzioneY → Y+ + e- n.o. di Y da 0 a +1 ossidazione
X / X- e Y / Y+ sono due coppie redox
Nella reazione X + Y → X- + Y+ si ha un trasferimento di elettroni da Y (che si ossida) ad X (che si riduce) (anche se il trasferimento non è netto!)