Fra due atomi di idrogeno agiscono forze repulsive ed attrative. e-e-+ e-e-+ c) attrazione fra...
-
Upload
chiarina-puddu -
Category
Documents
-
view
219 -
download
2
Transcript of Fra due atomi di idrogeno agiscono forze repulsive ed attrative. e-e-+ e-e-+ c) attrazione fra...
Fra due atomi di idrogeno agiscono forze repulsive ed attrative.
e-
++
e-
++
c) attrazione fra protone ed elettrone di atomi diversi
c
b
b) repulsione fra nuclei
a
a) repulsione fra elettroni
0
energia del legame H-H
(458.1 kJ.mole-1)
-458,1
En
ergi
a (k
J. mol
e-1)
distanza fra i nuclei74 pm
I due atomi di idrogeno si pongono alla distanza per cui è minimo il valore di energia potenziale del sistema : 74 pm
74 pm
53 pm 53 pm
Nella molecola di idrogeno la distanza fra i due nuclei è minore della somma dei due raggi atomici
orbitale orbitali 1s
H H
1H1s
1H1s
3Li2s
3Li2s
11Na3s
11Na3s
19K4s
19K4s
37Rb5s
37Rb5s
4Be2s2
4Be2s2
12Mg3s2
12Mg3s2
20Ca4s2
20Ca4s2
38Sr5s2
38Sr5s2
5B
2s2p
5B
2s2p
13Al3s2p
13Al3s2p
21Sc
3d,4s2
21Sc
3d,4s2
22Ti
3d2,4s2
22Ti
3d2,4s2
23V
3d3,4s2
23V
3d3,4s2
24Cr
3d5,4s
24Cr
3d5,4s
25Mn
3d5,4s2
25Mn
3d5,4s2
26Fe
3d6,4s2
26Fe
3d6,4s2
27Co
3d7,4s2
27Co
3d7,4s2
28Ni
3d8,4s2
28Ni
3d8,4s2
29Cu
3d10,4s
29Cu
3d10,4s
30Zn
3d10,4s2
30Zn
3d10,4s2
31Ga4s2p
31Ga4s2p
49In
5s2p
49In
5s2p
6C
2s2p2
6C
2s2p2
14Si
3s2p2
14Si
3s2p2
32Ge4s2p2
32Ge4s2p2
50Sn
5s2p2
50Sn
5s2p2
7N
2s2p3
7N
2s2p3
15P
3s2p3
15P
3s2p3
33As
4s2p3
33As
4s2p3
51Sb
5s2p3
51Sb
5s2p3
8O
2s2p4
8O
2s2p4
16S
3s2p4
16S
3s2p4
34Se
4s2p4
34Se
4s2p4
52Te
5s2p4
52Te
5s2p4
9F
2s2p5
9F
2s2p5
17Cl
3s2p5
17Cl
3s2p5
35Br
4s2p5
35Br
4s2p5
53I
5s2p5
53I
5s2p5
39Y
4d,5s2
39Y
4d,5s2
40Zr
4d2,5s2
40Zr
4d2,5s2
41Nb
4d3,5s2
41Nb
4d3,5s2
42Mo4d5,5s
42Mo4d5,5s
43Tc
4d5,5s2
43Tc
4d5,5s2
44Ru
4d6,5s2
44Ru
4d6,5s2
45Rh
4d7,5s2
45Rh
4d7,5s2
46Pd
4d8,5s2
46Pd
4d8,5s2
47Ag
4d10,5s
47Ag
4d10,5s
48Cd
4d10,5s2
48Cd
4d10,5s2
10Ne
2s2p6
18Ar
3s2p6
18Ar
3s2p6
36Kr4s2p6
36Kr4s2p6
54Xe
5s2p6
54Xe
5s2p6
2He1s2
2He1s2
1°1° 2°2° 3° 4° 5° 6°6° 7°7° 8°
y
z
y
x
y
z
x
y
z
y
z
Orbitale Orbitale
Cl + Cl ClCl + Cl Cl22
200 pm200 pm243 kJ/mole243 kJ/mole
1H1s
1H1s
3Li2s
3Li2s
11Na3s
11Na3s
19K4s
19K4s
37Rb5s
37Rb5s
4Be2s2
4Be2s2
12Mg3s2
12Mg3s2
20Ca4s2
20Ca4s2
38Sr5s2
38Sr5s2
5B
2s2p
5B
2s2p
13Al3s2p
13Al3s2p
21Sc
3d,4s2
21Sc
3d,4s2
22Ti
3d2,4s2
22Ti
3d2,4s2
23V
3d3,4s2
23V
3d3,4s2
24Cr
3d5,4s
24Cr
3d5,4s
25Mn
3d5,4s2
25Mn
3d5,4s2
26Fe
3d6,4s2
26Fe
3d6,4s2
27Co
3d7,4s2
27Co
3d7,4s2
28Ni
3d8,4s2
28Ni
3d8,4s2
29Cu
3d10,4s
29Cu
3d10,4s
30Zn
3d10,4s2
30Zn
3d10,4s2
31Ga4s2p
31Ga4s2p
49In
5s2p
49In
5s2p
6C
2s2p2
6C
2s2p2
14Si
3s2p2
14Si
3s2p2
32Ge4s2p2
32Ge4s2p2
50Sn
5s2p2
50Sn
5s2p2
7N
2s2p3
7N
2s2p3
15P
3s2p3
15P
3s2p3
33As
4s2p3
33As
4s2p3
51Sb
5s2p3
51Sb
5s2p3
8O
2s2p4
8O
2s2p4
16S
3s2p4
16S
3s2p4
34Se
4s2p4
34Se
4s2p4
52Te
5s2p4
52Te
5s2p4
9F
2s2p5
9F
2s2p5
17Cl
3s2p5
17Cl
3s2p5
35Br
4s2p5
35Br
4s2p5
53I
5s2p5
53I
5s2p5
39Y
4d,5s2
39Y
4d,5s2
40Zr
4d2,5s2
40Zr
4d2,5s2
41Nb
4d3,5s2
41Nb
4d3,5s2
42Mo4d5,5s
42Mo4d5,5s
43Tc
4d5,5s2
43Tc
4d5,5s2
44Ru
4d6,5s2
44Ru
4d6,5s2
45Rh
4d7,5s2
45Rh
4d7,5s2
46Pd
4d8,5s2
46Pd
4d8,5s2
47Ag
4d10,5s
47Ag
4d10,5s
48Cd
4d10,5s2
48Cd
4d10,5s2
10Ne
2s2p6
18Ar
3s2p6
18Ar
3s2p6
36Kr4s2p6
36Kr4s2p6
54Xe
5s2p6
54Xe
5s2p6
2He1s2
2He1s2
1°1° 2°2° 3° 4° 5° 6°6° 7°7° 8°
y
x
y
zz
y
Per sovrapposizione dei tre orbitali p si formano tre Per sovrapposizione dei tre orbitali p si formano tre orbitali molecolari: un orbitale orbitali molecolari: un orbitale e due orbitali e due orbitali
N + N NN + N N22
x x orbitale
x
z z
xz
x
z z
orbitale
x x
y yyy
orbitale
N2N2
xy
1H1s
1H1s
3Li2s
3Li2s
11Na3s
11Na3s
19K4s
19K4s
37Rb5s
37Rb5s
4Be2s2
4Be2s2
12Mg3s2
12Mg3s2
20Ca4s2
20Ca4s2
38Sr5s2
38Sr5s2
5B
2s2p
5B
2s2p
13Al3s2p
13Al3s2p
21Sc
3d,4s2
21Sc
3d,4s2
22Ti
3d2,4s2
22Ti
3d2,4s2
23V
3d3,4s2
23V
3d3,4s2
24Cr
3d5,4s
24Cr
3d5,4s
25Mn
3d5,4s2
25Mn
3d5,4s2
26Fe
3d6,4s2
26Fe
3d6,4s2
27Co
3d7,4s2
27Co
3d7,4s2
28Ni
3d8,4s2
28Ni
3d8,4s2
29Cu
3d10,4s
29Cu
3d10,4s
30Zn
3d10,4s2
30Zn
3d10,4s2
31Ga4s2p
31Ga4s2p
49In
5s2p
49In
5s2p
6C
2s2p2
6C
2s2p2
14Si
3s2p2
14Si
3s2p2
32Ge4s2p2
32Ge4s2p2
50Sn
5s2p2
50Sn
5s2p2
7N
2s2p3
7N
2s2p3
15P
3s2p3
15P
3s2p3
33As
4s2p3
33As
4s2p3
51Sb
5s2p3
51Sb
5s2p3
8O
2s2p4
8O
2s2p4
16S
3s2p4
16S
3s2p4
34Se
4s2p4
34Se
4s2p4
52Te
5s2p4
52Te
5s2p4
9F
2s2p5
9F
2s2p5
17Cl
3s2p5
17Cl
3s2p5
35Br
4s2p5
35Br
4s2p5
53I
5s2p5
53I
5s2p5
39Y
4d,5s2
39Y
4d,5s2
40Zr
4d2,5s2
40Zr
4d2,5s2
41Nb
4d3,5s2
41Nb
4d3,5s2
42Mo4d5,5s
42Mo4d5,5s
43Tc
4d5,5s2
43Tc
4d5,5s2
44Ru
4d6,5s2
44Ru
4d6,5s2
45Rh
4d7,5s2
45Rh
4d7,5s2
46Pd
4d8,5s2
46Pd
4d8,5s2
47Ag
4d10,5s
47Ag
4d10,5s
48Cd
4d10,5s2
48Cd
4d10,5s2
10Ne
2s2p6
18Ar
3s2p6
18Ar
3s2p6
36Kr4s2p6
36Kr4s2p6
54Xe
5s2p6
54Xe
5s2p6
2He1s2
2He1s2
1°1° 2°2° 3° 4° 5° 6°6° 7°7° 8°
z
y
x
H + Cl HClH + Cl HCl
z
y
xHHClCl
127 pm127 pm420 kJ/mole420 kJ/mole
z
y
xHHClCl +-
Gli elettroni dell'orbitale dell'HCl sono più vicini al nucleo dell'atomo di cloro che a quello dell'atomo di idrogeno perché il cloro è più elettronegativo (En=3.0) dell'idrogeno (En=2.1)
Gli elettroni dell'orbitale dell'HCl sono più vicini al nucleo dell'atomo di cloro che a quello dell'atomo di idrogeno perché il cloro è più elettronegativo (En=3.0) dell'idrogeno (En=2.1)
H2,1H2,1
Li1,0Li1,0
Na1,0Na1,0
K0,9K0,9
Rb0,9Rb0,9
Cs0,8Cs0,8
Fr0,8Fr0,8
Be1,5Be1,5
Mg1,2Mg1,2
Ca1,0Ca1,0
Sr1,0Sr1,0
Ba1,0Ba1,0
Ra1,0Ra1,0
B2,0B
2,0
Al1,5Al1,5
Sc1,3Sc1,3
Ac1,1Ac1,1
Ti1,4Ti1,4
V1,5V
1,5Cr1,6Cr1,6
Mn1,6Mn1,6
Fe1,7Fe1,7
Co1,7Co1,7
Ni1,8Ni1,8
Cu1,8Cu1,8
Zn1,6Zn1,6
Ga1,7Ga1,7
In1,6In1,6
Tl1,6Tl1,6
C2,5C
2,5
Si1,8Si1,8
Ge1,9Ge1,9
Sn1,8Sn1,8
Pb1,7Pb1,7
N3,0N
3,0
P2,1P
2,1
As2,1As2,1
Sb1,9Sb1,9
Bi1,8Bi1,8
O3,5O3,5
S2,5S
2,5
Se2,4Se2,4
Te2,1Te2,1
Po1,9Po1,9
F4,0F
4,0
Cl3,0Cl3,0
Br2,8Br2,8
I2,5I
2,5
At2,1At2,1
Y1,2Y
1,2Zr1,3Zr1,3
Nb1,5Nb1,5
Mo1,6Mo1,6
Tc1,7Tc1,7
Ru1,8Ru1,8
Rh1,8Rh1,8
Pd1,8Pd1,8
Ag1,6Ag1,6
Cd1,6Cd1,6
La1,1La1,1
Hf1,3Hf1,3
Ta1,4Ta1,4
W1,5W1,5
Re1,7Re1,7
Os1,9Os1,9
Ir1,9Ir1,9
Pt1,8Pt1,8
Au1,9Au1,9
Hg1,7Hg1,7
H2O
z
y
x
O O Z=8Z=8
1s2, 2s2s22pp44
1
2
z
y
xHH
HH
OO
ibridazioneibridazione ibridazioneibridazione
z
y
xOO
HH
HH
HH
HH
OO
2H + O 2H + O H H22OO
Osimbolo:Z = 8
elemento: ossigeno
L'orbitale s ed i tre orbitali p si ibridizzano formando quattro orbitali sp3
n
1
2
3
4
5
0 1 2 3
l
Ibridazione sp3 degliorbitali dell'ossigeno
Ibridazione sp3 degliorbitali dell'ossigeno
HH
HH
OO
Nell’acqua si haNell’acqua si haibridazione spibridazione sp33 degli degliorbitali di valenzaorbitali di valenzadell’ossigenodell’ossigeno
OO
++++ HH HH
3 H + N 3 H + N NH NH33
z
y
xNN
HH
HH
HH
NHNH33repulsionerepulsione
1
2
N Z = 7Z = 7
z
y
xNN
HH
HH
HH
NHNH33
repulsionerepulsione
HHHH HH
N
ibridazione
Nsimbolo:Z = 7
elemento: azoto
Nell’ammoniaca, l'orbitale s ed i tre orbitali p dell’azotosi ibridizzano originando quattro orbitali sp3
n
1
2
3
4
5
0 1 2 3
l
HHHH HH
NNNN
HH HHHH
Nell’ammoniaca si ha ibridazione spNell’ammoniaca si ha ibridazione sp33
degli orbitali di valenza dell’azotodegli orbitali di valenza dell’azoto
promozione promozione ibridazione ibridazione
sp3s px py pz s px py pz
CC CC
HH HHHH
a
HH
C
H H
H
H
CH4 (metano)
spsp33
promozione promozione ibridazione ibridazione
sp2s px py pz s px py pz pz
xy xy
HH
HH HH
HH
C2H4 (etene)
spsp22
C CHH
HH
promozione promozione ibridazione ibridazione
sp2s px py pz s px py pz pz
ClCl
xy
BBBClBCl33
ClCl
ClCl
spsp22
promozione promozione ibridazione ibridazione
sps px py pz s px py pz pz
Ibridazione sp degli orbitali del CarbonioIbridazione sp degli orbitali del Carbonio
py
xz
xy
H-CC-H
CC CCHH HH
OO
OO
xz
xy
O=C=O
xz
xy
spspspsp
CC IbridazioneIbridazione sp sp
ClCl22OO
ClCl22OO33
ClCl22OO55
ClCl22OO77
Cl O Cl
ClClClCl
OO
ClClClCl
Ossido di dicloroOssido di dicloro
Cl O Cl OO
ClClClCl
OO
ClClClCl
OOOO
Triossido di dicloroTriossido di dicloro
::::
::
Assumendo questa configurazioneAssumendo questa configurazioneelettronica, l’ossigeno può ricevereelettronica, l’ossigeno può ricevereun un lone pairlone pair dal cloro dal cloro
Assumendo questa configurazioneAssumendo questa configurazioneelettronica, l’ossigeno può ricevereelettronica, l’ossigeno può ricevereun un lone pairlone pair dal cloro dal cloro
OO
Cl O Cl OO
O O
ClClClCl
OO
ClClClCl
OOOOOO
OO
Pentossido di dicloroPentossido di dicloro
Cl O Cl OO
OO
O O
ClClClCl
OO
ClClClCl
OOOO
OOOO
OO
OO
Eptossido di dicloroEptossido di dicloro
Cl O Cl-2-2+1+1 +1+1
Nell’ossido di dicloro l’atomo di cloro Nell’ossido di dicloro l’atomo di cloro ha numero di ossidazione +1 ha numero di ossidazione +1
Anidride ipoclorosaAnidride ipoclorosa
Cl O Cl OO+2+2 +2+2+1+1 +1+1
Nel triossido di dicloro l’atomo di cloro Nel triossido di dicloro l’atomo di cloro ha numero di ossidazione +3 ha numero di ossidazione +3
Anidride clorosaAnidride clorosa
Cl O Cl OO
O O
+2+2
+2+2 +2+2
+2+2+1+1 +1+1
Nel pentossido di dicloro l’atomo di cloro Nel pentossido di dicloro l’atomo di cloro ha numero di ossidazione +5 ha numero di ossidazione +5
Anidride cloricaAnidride clorica
Cl O Cl OO
OO
O O
+2+2+2+2
+2+2 +2+2
+2+2+2+2
+1+1 +1+1
Nell’eptossido di dicloro l’atomo di cloro Nell’eptossido di dicloro l’atomo di cloro ha numero di ossidazione +7 ha numero di ossidazione +7
Anidride percloricaAnidride perclorica
H3PO4 Acido fosforico
P O H
O H
O H
O
PP
O-H
H-O O
OH
S OO
O-H
O-H
H2SO4 Acido solforico
SS
O-H
H-O O
O
biossido di zolfo o anidride solforosabiossido di zolfo o anidride solforosa
S OOValenceShellElectronPairRepulsion
S OO
Otriossido di zolfo o anidride solforicatriossido di zolfo o anidride solforica
S OO
OS OO
OS
O O
O
H-Cl H+ Cl-risonanzarisonanza
HHClCl HH++ClCl--
HCl risuona fra una forma limite covalente HCl risuona fra una forma limite covalente omopolare e una forma limite ionicaomopolare e una forma limite ionica
HH
HH
HH
HH
HH
HH
1,3-butadiene1,3-butadiene1,3-butadiene1,3-butadiene
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
HH
Legame ad elettroniLegame ad elettronidelocalizzatidelocalizzati1,3-butadiene1,3-butadiene
H
HH
H
H H
CC66HH66 (benzene) (benzene)
H
H
H
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
HH
H H
H
Nel benzene i sei elettroni p sono completamente Nel benzene i sei elettroni p sono completamente delocalizzati nell’intera struttura carboniosa.delocalizzati nell’intera struttura carboniosa.
RappresentazioneRappresentazionegraficagrafica
energia dell’ibrido di risonanza
energia delle forme limitedi Kelulé
Energia dirisonanzaaddizionale
energia
--
--
---- -- --
--
--
--
--
--
NaClNaClNaClNaClCristallo di NaClCristallo di NaCl
esempio di legame ione-ioneesempio di legame ione-ione
Na+ Cl-
Soluzione acquosa di NaClSoluzione acquosa di NaClesempio di legame ione-dipoloesempio di legame ione-dipolo
-+
Soluzione acquosa di ossigenoSoluzione acquosa di ossigenoesempio di legame esempio di legame dipolo permanentedipolo permanente - - dipolo indottodipolo indotto
--++
Perché BrPerché Br22 è liquido è liquido
a temperatura ambiente ?a temperatura ambiente ?
dipolo istantaneodipolo istantaneodipolo istantaneodipolo istantaneo dipolo indottodipolo indottodipolo indottodipolo indotto
---- ----
MgMg
(solido metallico)
I nodi reticolarisono ocupati da ioni del metallo.Una nuvola di elettroni occupa l’intero volumeoccupato dal cristallo
Cristallo metallico
MgMg2+2+