Chimica Generale: Teoria degli Orbitali Molecolari

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Questions and Answers

Quale approssimazione viene utilizzata per semplificare il problema del legame chimico in H2+?

Approssimazione di Hund

Approssimazione di Thomas-Fermi

Approssimazione di Hartree-Fock

Approssimazione di Born-Oppenheimer (correct)

Qual è la ragione per cui l'approssimazione di Born-Oppenheimer è valida per H2+?

L'energia potenziale dei nuclei è molto più grande di quella degli elettroni.

La massa dei nuclei è molto più piccola di quella degli elettroni.

La massa dei nuclei è molto più grande di quella degli elettroni. (correct)

L'energia cinetica dei nuclei è trascurabile rispetto a quella degli elettroni.

Quale parametro è utilizzato per descrivere l'energia dello stato fondamentale di H2+?

La frequenza di vibrazione, 𝜈

Il momento di dipolo, μ

La distanza internucleare, RAB (correct)

L'angolo di legame, 

Quale tipo di simmetria ha la funzione d'onda di H2+?

Cilindrica (C) Signup and view all the answers

Perché esistono soluzioni all'equazione di Schrödinger per H2+ solo per determinati valori dell'energia?

La quantizzazione dell'energia (A) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera per un orbitale molecolare anti-legante?

Ha un nodo sull'asse internucleare. (C) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti orbitali molecolari è caratterizzato da una densità elettronica concentrata lontano dall'asse internucleare?

2πu (A) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti orbitali molecolari è responsabile della formazione del legame chimico?

2σg (B) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti orbitali molecolari ha una simmetria cilindrica?

1σg (B) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera per un orbitale molecolare?

È una funzione d'onda che descrive la distribuzione di un singolo elettrone molecolare. (B) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti orbitali molecolari ha una densità elettronica concentrata nella regione internucleare?

1σg (A) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti orbitali molecolari ha un'energia potenziale inferiore rispetto agli atomi isolati?

2σg (B) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alla teoria dell'orbitale molecolare (MO)?

La teoria MO prevede che gli elettroni nelle molecole occupino orbitali molecolari con livelli energetici distinti. (D) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alla teoria del legame di valenza (VB)?

La teoria VB descrive i legami covalenti come la sovrapposizione di orbitali atomici. (A), La teoria VB si basa sul concetto di ibridazione degli orbitali atomici. (B) Signup and view all the answers

Cosa spiega la teoria VSEPR?

Come gli elettroni dei domini elettronici si dispongono nello spazio per minimizzare le repulsioni reciproche. (B) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti fattori influenzano la formazione di un legame?

Tutte le precedenti. (D) Signup and view all the answers

La teoria MO e la teoria VB sono:

Teorie che descrivono lo stesso fenomeno da punti di vista differenti. (B) Signup and view all the answers

Perché l'H2+ è un buon esempio per studiare il legame chimico?

Perché è una molecola molto semplice e facile da studiare. (D) Signup and view all the answers

Se due atomi si avvicinano eccessivamente, cosa succede al legame?

Il legame diventa più debole. (B) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo ai diagrammi di energia potenziale per la formazione di legami?

L'energia di legame corrisponde al minimo del diagramma di energia potenziale. (C), L'energia di legame corrisponde alla differenza di energia tra gli atomi separati e gli atomi legati. (D) Signup and view all the answers

Qual è l'ordine di legame per una molecola biatomica eteronucleare con 10 elettroni di valenza e 4 elettroni di legame?

3 (A) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti formule rappresenta la configurazione elettronica di una molecola di HF?

(σnb)2(σ)2(πxnb, πynb)4 (A) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è VERA riguardo agli orbitali molecolari di una molecola poliatomica?

Sono sempre costruiti come combinazioni lineari di orbitali atomici di tutti gli atomi della molecola. (C) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti teorie è più appropriata per descrivere lo scheletro σ di una molecola poliatomica?

Teoria del legame di valenza (C) Signup and view all the answers

Quale delle seguenti equazioni descrive la relazione tra l'energia di legame σ e l'energia di legame π in una molecola biatomica eteronucleare?

σ² = C’A²σA - C’B²σB (A) Signup and view all the answers

Cosa rappresentano le combinazioni lineari degli orbitali atomici nel metodo LCAO?

Le orbitale molecolari che approssimano gli orbitali esatti (A) Signup and view all the answers

Perché le densità di probabilità elettronica possono differire in un sistema non interagente rispetto a un sistema interagente?

Perché non c'è sovrapposizione degli orbitali (D) Signup and view all the answers

Quale affermazione è corretta riguardo al metodo LCAO applicato allo ione H2+?

Il metodo riproduce qualitativamente le energie potenziali effettive (A) Signup and view all the answers

Cosa indica C32 = 0.5 nel contesto della densità di probabilità elettronica?

L'equivalenza tra gli orbitali atomici (A) Signup and view all the answers

Quale metodo viene combinato con LCAO per descrivere configurazioni elettroniche di molecole più complesse?

La procedura Aufbau (C) Signup and view all the answers

Quale dei seguenti enunciati è corretto riguardo agli orbitali molecolari?

La regola di Hund prevede che gli elettroni riempiano gli orbitali leganti prima di occupare quelli anti-leganti. (D) Signup and view all the answers

Qual è il principio fondamentale per la formazione di legami chimici nelle molecole biatomiche omonucleari?

Solo gli orbitali di energia simile possono sovrapporsi per formare legami. (C) Signup and view all the answers

Qual è la corretta espressione per calcolare l'ordine di legame?

Ordine di legame = $½ (n.e^- in MO leganti - n.e^- in MO anti-leganti)$ (B) Signup and view all the answers

Cosa si osserva riguardo alla molecola di Be2?

Non si forma alcun legame chimico. (A) Signup and view all the answers

Che cosa indica la presenza di elettroni spaiati in una molecola?

La molecola presenta proprietà paramagnetiche. (B) Signup and view all the answers

Che ruolo ha la sovrapposizione degli orbitali nella formazione dei legami?

La sovrapposizione di orbitali di energia simile è cruciale per un legame. (B) Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica di un legame sigma rispetto a un legame pi greco?

Il legame sigma è formato dalla sovrapposizione frontale degli orbitali. (C) Signup and view all the answers

Cosa deve accadere affinché due atomi contribuiscano significativamente alla formazione di un legame?

Deve esserci una significativa sovrapposizione dei loro orbitale. (B) Signup and view all the answers

Quale molecola presenta un ordine di legame pari a 3?

N2 (B) Signup and view all the answers

Per la molecola di F2, quale affermazione è vera riguardo alla configurazione elettronica?

Ha due coppie di elettroni in MO leganti. (A) Signup and view all the answers

Se i due atomi in una molecola biatomica etero-nucleare occupano posizioni lontane nella tavola periodica, quale affermazione è corretta?

I loro orbitali non si sovrapporranno. (A) Signup and view all the answers

Quale affermazione é vera riguardo alla formazione degli orbitali molecolari?

AO di simmetria non compatibile non possono formare MO. (A) Signup and view all the answers

Che cosa determina il carattere magnetico di una molecola?

La presenza di elettroni spaiati negli orbitali molecolari. (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Introduzione alla Chimica Generale

Il corso tratta la Teoria degli Orbitali Molecolari (MO).
La teoria MO considera le molecole come un insieme di nuclei positivi circondati da elettroni che occupano orbitali molecolari.
Gli elettroni nei MO possono occupare livelli energetici diversi, proprio come negli atomi.
Le molecole si formano perché l'energia del sistema diminuisce quando gli atomi si avvicinano.
Si devono considerare sia le interazioni attrattive che quelle repulsive tra gli atomi.
Gli atomi sono in costante movimento e i legami non sono rigidi.

Teoria dell'orbitale molecolare e Teoria del legame di valenza

Le strutture di Lewis non spiegano la formazione dei legami covalenti.
La teoria VSEPR prevede la geometria delle molecole, ma non spiega i motivi di queste geometrie.
Le teorie MO e VB sono complementari nell'analisi dei legami covalenti, utili per comprendere a fondo il legame covalente e i fattori che determinano la geometria molecolare.

Descrizione quantistica del legame chimico

L'energia dello stato fondamentale dipende da RAB (distanza internucleare).
Calcolare l'energia potenziale del sistema per diversi valori di R produce un diagramma d'energia potenziale.
Esistono soluzioni dell'equazione di Schrödinger solo quando l'energia totale assume determinati valori.
Le funzioni d'onda (orbitali molecolari) sono caratterizzate dagli stessi numeri quantici degli orbitali atomici.
Le prime otto funzioni d'onda per H2+ sono rappresentate graficamente.

Perché si formano i legami?

Un diagramma di energia potenziale mostra la diminuzione dell'energia del sistema quando gli atomi si avvicinano.
Si devono considerare sia le interazioni attrattive che quelle repulsive.

Teoria degli orbitali molecolari - combinazione lineare degli orbitali atomici (LCAO)

LCAO è un metodo per approssimare gli orbitali molecolari.
Applicato a H2+, i nuclei sono uguali (CA=CB).
Si costruiscono orbitali molecolari che approssimano gli orbitali molecolari esatti (1σg e 1σu*).
La notazione MO esatta e la notazione LCAO coincidono.

Metodo LCAO applicato a molecole biatomiche omonucleari del primo periodo

Gli elettroni riempiono gli orbitali MO in base all'energia (Aufbau).
I principi di esclusione di Pauli e la regola di Hund sono fondamentali.
Gli esempi inclusi sono H2+, H2, He2, Li2, Be2.

Metodo LCAO applicato a molecole biatomiche omonucleari del secondo periodo

La formazione dei legami dipende dalla presenza di elettroni in orbitali molecolari leganti e anti-leganti.
L'energia di legame è inferiore quando gli elettroni si trovano negli orbitali anti-leganti, che tendono a allontanare i nuclei.
Esempi: N2, O2, F2.

Molecole biatomiche eteronucleari

Le molecole con grande differenza di elettronegatività mostrano diagrammi orbitali diversi.
Gli AO degli orbitali che presentano energia simile si combinano.
Gli esempi inclusi sono HF, CO, NO.

Molecole poliatomiche

Gli orbitali molecolari sono più complessi e distribuiti attorno a tutti i nuclei della molecola.
Gli orbitali sono costruiti come combinazioni lineari degli orbitali atomici.
Rimane valido il concetto di orbitali atomici che si combinano in orbitali molecolari.
La teoria VB e la teoria MO possono essere utilizzate per analizzare le molecole poliatomiche, specialmente la loro risonanza.

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Description

Questo quiz tratta la Teoria degli Orbitali Molecolari e la sua importanza nella formazione dei legami covalenti. Verranno esplorati concetti come la geometria molecolare e le interazioni tra atomi. Scopri come le teorie MO e VB si integrano per fornire una comprensione approfondita della chimica molecolare.