9_LaStruttura - Uninsubria

9. La Struttura
• La forma delle molecole e degli ioni
- modello VSEPR
- assenza di coppie elettroniche solitarie
- le coppie elettroniche di non legame
- la distorsione delle coppie elettroniche di non legame
• La distribuzione delle cariche nella molecola
- i legami polari
- le molecole polari
• La forza e la lunghezza dei legami
- la forza dei legami
- la forza dei legami nelle molecole poliatomiche
- la lunghezza dei legami
Il Modello VSEPR
Def. Distanza tra i centri
Lunghezza di
di due atomi legati da un
Legame
legame covalente
Def. Angolo compreso tra
Angolo di due legami, se rappresentiamo
Legame i legami come segmenti di retta
che congiungono gli atomi
MODELLO VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) le regioni di elevata
concentrazione elettronica si respingono e, per minimizzare la loro repulsione, tali
regioni si collocano il più possibile lontane le une dalle altre, pur mantenendo la
stessa distanza dall’atomo centrale.
B in BF3
C in CO2
C in CH4
Il Modello VSEPR
Lineare
Bipiramide
trigonale
Piana trigonale
Tetraedrica
Ottaedrica
Bipiramide
pentagonale
Il Modello VSEPR
Lineare
A cavalletto
Angolare
Piana trigonale
Piramide
triangolare
Piana
quadrata
Bipiramide
trigonale
Piramide
quadrata
A “T”
Ottaedrica
Tetraedrica
Bipiramide
pentagonale
SERVITEVI DELLA MAPPA PRECEDENTE PER RICONOSCERE L’ASSETTO
DELLE REGIONI AD ELEVATA DENSITÀ ELETTRONICA, QUINDI UTILIZZATE
LE STRUTTURE, CON RELATIVI ANGOLI DI LEGAME PER DETERMINARE LA
FORMA GEOMETRICA DELLA MOLECOLA IN BASE ALLA POSIZIONE DEI
SUOI ATOMI.
Assenza di Coppie Elettroniche Solitarie
BeCl2
BF3
CH4
PCl5
SF6
CO2
C 2H
2
LEGAMI MULTIPLI: le due coppie
elettroniche del doppio legame e le tre
coppie elettroniche del triplo legame
sono trattate come un’entità unica.
C 2H 4
Le Coppie Elettroniche di Non Legame
SO23
PIRAMIDE
TRIANGOLARE
H2 O
ANGOLARE
LE COPPIE DI NON LEGAME SI IGNORANO QUANDO
DOBBIAMO DENOMINARE LA STRUTTURA DELLA
MOLECOLA.
104.5°
Le Coppie Elettroniche di Non Legame
IL MODELLO VSEPR ATTRIBUISCE ALLE COPPIE ELETTRONICHE DI
NON LEGAME UN POTERE REPULSIVO MAGGIORE
Coppia di Non Legame – Coppia di Non Legame >
Coppia di Non Legame – Coppia di Legame >
Coppia di Legame – Coppia di Legame
2. DISPONIAMO LE REGIONI AD
ELEVATA DENSITÀ
ELETTRONICA SECONDO I
MODELLI
1. CONTARE LE REGIONI AD
ELEVATA DENSITÀ
ELETTRONICA
3. DISTORSIONE DELLA
STRUTTURA DELLA
MOLECOLA A CAUSA DELLA
REPULSIONE DELLE COPPIE
SOLITARIE
Le Coppie Elettroniche di Non Legame
AX3E
A = ATOMO CENTRALE
X = ATOMI LEGATI
AX2E2
E = ELETTRONI DI NON
LEGAME
AX4E
AX4E
2
ANALOGA FORMULA
GENERALE IMPLICA
STESSA FORMA, CON
PICCOLE DIFFERENZE
I Legami Polari
Def. Definiamo LEGAME POLARE un legame in cui la condivisione della coppia
elettronica è ineguale.
Def. Definiamo ELETTRONEGATIVITÀ, , la capacità che un atomo ha di attrarre
verso di sé gli elettroni quando è impegnato in un legame covalente.
O
 = 3.4
H
 = 2.2
Def. Definiamo DIPOLO ELETTRICO l’insieme di una carica positiva vicina ad una
uguale ma di segno contrario.
[Debye, D=C∙m]
-1
1D
100 pm
+1
Le Molecole Polari
Def. Definiamo MOLECOLA POLARE una molecola il cui momento dipolare non è
nullo.
Def. Definiamo MOLECOLA APOLARE una molecola il cui momento dipolare è
nullo.
MOLECOLE POLIATOMICHE
MOLECOLE BIATOMICHE
LEGAMI
POLARI
DISPOSIZIONE
DEI LEGAMI
•Omo – atomiche: APOLARI
•Etero – atomiche: POLARI
ALTAMENTE
SIMMETRICA
APOLARE
ASIMMETRICA
POLARE
Le Molecole Polari
Le Molecole Polari
Le Molecole Polari
Le Molecole Polari
Le Molecole Polari
Le Molecole Polari
La Forza dei Legami
Def. Definiamo ENTALPIA DI LEGAME, HB, la variazione di entalpia che
accompagna la scissione del legame nella molecola allo stato gassoso.
+
I LEGAMI
MULTIPLI
SONO PIÙ
FORTI DI
QUELLI
SINGOLI
SCISSIONE
PRESENZA DI
DOPPIETTI DI
NON LEGAME
ALL’AUMENTARE
DEL RAGGIO
ATOMICO
DIMINUISCE LA
FORZA DI LEGAME
Molecole Poliatomiche
ENTALPIA DI
LEGAME
MEDIA, HB
TRIPLO LEGAME >
DOPPIO LEGAME >
LEGAME SINGOLO
LA RISONANZA
STABILIZZA UNA
MOLECOLA (6 legami
ibridi in BENZENE > 3
legami singoli + 3
doppi legami)
La Lunghezza di Legame
Def. Definiamo LUNGHEZZA DI LEGAME la distanza tra i centri di due
atomi congiunti da un legame covalente.
RAGGIO
COVALENTE