Richiami di Teoria. Ibridazioni. Risonanza. Legame sigma e legame pi-greco.

Richiami di Teoria. Ibridazioni. Risonanza. Legame sigma e legame pi-greco.

Molti elementi, nel loro stato fondamentale non hanno necessita' di legarsi poiche' hanno gia' l'ottetto completato o si trovano in una condizione stabile in cui un legame non potrebbe far altro che destabilizzare la loro condizione.

Ricordiamo che "secondo la regola dell'ottetto" gli elementi nel legame tendo ad avere 8 elettroni nei livelli esterni (2 se si tratta di orbitali s) , conurazione particolarmente stabile.

Per capire come elementi come il Carbonio , apparentemente incapaci di formare molecole in cui risultano legati a 4 atomi di H come nel metano CH4,  sono state introdotte nuove teorie basate sulla ricombinazione matematica delle equazioni che definiscono gli orbitali s, p e d.

In questo modo alcuni avviene la formazione di orbitali "ibridi" dovuti alla combinazione di un orbitale s ed  un orbitale p nel caso della ibridazione sp , uno s e due orbitali p nel caso della sp2, uno s e 3 orbitale p nel caso della sp3 (nel caso di CH4) , e quando sia possibile promuovere un elettrone da un orbitale s ad uno d ( nel caso in cui n sia maggiore di 2) sp3d e sp3d2 sono le ibridazioni possibili.

Si tratta di una teoria moderna in sui elettroni  in orbitali completi vengono promossi ad occupare orbitali superiori vuoti in modo che risultino orbitali piu' occupati da un solo elettrone, capaci quindi di accoglierne un altro.

Tutto questo per permettere di fare il maggior numero di legami.

La teoria delle ibridazioni spiega inoltre la geometria delle molecole.

Ogni ibridazioni infatti ha una sua caratteristica spaziale.

sp : lineare, angoli di 180°.

sp2 : triangolare, angoli di 120°.

sp3 : tetraedrica,   angoli di 105°.

sp3d : poliedrica.

sp3d2 : ottaedrica.

Non sempre e' possibile determinare la posizione del legami e la loro esatta essenza. A volte in una molecola possono essere presenti legami doppi o tripli o come nel caso dei composti aromatici come il benzene (C6H6) una molecola e' costituita da un anello di atomi di C a cui sono legati atomi di H, e gli atomi di C sono legati con doppi legami alternati a legami singoli. Pertanto gli elettroni risultano delocalizzati ( questo tipo di legame si chiama anche legame ad elettroni delocalizzati) lungo la circonferenza e non possiamo dire dove sono esattamente i legami singoli e quelli doppi.

Pertanto esistono due formule costituite da 2 esagoni in cui nel primo il lato di destra e' occupato da un legame doppio e via via gli altri intorno alternativamente, mentre nel secondo il lato di destra e' occupato da un singolo legame in mezzo a due doppi. Pertanto a livello teorico la reale formula di struttura (formula che mostra la geometria della molecola ed i suoi tipi di legami) e' in realta' un compromesso tra le due possibili ipotesi , si dice pertanto che si tratta di un ibrido di risonanza, e le due ipotesi si dicono in risonanza l'una con l'altra.

Ricordiamo inoltre che il legame che si forma lungo la congiungente i due nuclei si chiama legame sigma, mentre tutti gli altri tipi di legame sono legami pi-greco.

NOTA DELL'AUTORE.

In questo volume si trascura la teoria riguardante le nomenclatura ed i concetti base di grandezze fisiche, unita' di misura.

Si vuole solo richiamare i concetti di mole, massa molare, massa molare molecolare.

Mole: indica una quantita' di elementi pari al Numero di Avogadro cioe' 6.02x10^23 numero che corrisponde al numero di atomi di H contenuti in 1 grammo di H. Ovviamente una mole di O2 pesera' 32 g, una mole di C ne pesera' 12.

Massa Molare: e' il peso di una mole di atomi di un elemento  il peso molecolare espresso in grammi.

Massa Molare Molecolare: e' il peso molecolare di una molecola (massa molecolare)espresso in grammi.

Ricordiamo che: il peso atomico (massa atomica) di un elemento e' il suo il rapporto tra il suo peso medio ed il peso dell'atomo di H preso come modello di riferimento (attualmente il peso di riferimento e' 1/12 dell'atomo  di 12C), espresso in u.m.a. (UNITA' DI MASSA ATOMICA).

Il peso molecolare e' il rapporto del peso medio di quella molecola e l'u.m.a.( 1/12 dell'atomo di 12C).