Teoria degli Orbitali Molecolari

Teoria degli Orbitali Molecolari

• Gli orbitali atomici si combinano per formare orbitali molecolari.
• Gli orbitali molecolari leganti hanno energia minore degli orbitali atomici originali.
• Gli orbitali molecolari antileganti hanno energia maggiore degli orbitali atomici originali.
• L'ordine di legame indica la forza del legame chimico. Si calcola sottraendo il numero di elettroni antileganti dal numero di elettroni leganti e dividendo il risultato per 2.

Molecole di N₂ e O₂

• Per molecole leggere (Li₂, Be₂, B₂, C₂, N₂): Gli orbitali 2s e 2p degli atomi si combinano per formare orbitali molecolari σ e π.
• Per molecole pesanti (O₂, F₂): Gli orbitali 2s e 2p degli atomi si combinano per formare orbitali molecolari σ e π.
• Gli elettroni riempiono gli orbitali molecolari secondo l'ordine di energia crescente, utilizzando il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund.

Solidi Metallici

• Ioni positivi (cationi) in un "mare" di elettroni delocalizzati.
• Gli elettroni delocalizzati permettono la conducibilità elettrica e termica.
• La struttura cristallina compatta conferisce duttilità e malleabilità.
• Elevata densità è una proprietà caratteristica.

Teoria delle Bande di Bloch

• I livelli di energia degli elettroni nei solidi si combinano in bande.
• Banda di valenza: riempita da elettroni.
• Banda di conduzione: vuota o parzialmente riempita.
• Conduttori: banda di valenza sovrapposta o parzialmente riempita alla banda di conduzione.
• Isolanti: banda di valenza piena separata da una banda di conduzione da una grande gap energetico.
• Semiconduttori: banda di valenza piena separata da una banda di conduzione da un piccolo gap energetico.

Legami Covalenti

• Si formano per condivisione di elettroni tra atomi.
• La direzione del legame è lungo l'asse tra i nuclei degli atomi, e l'angolo di legame è l'angolo tra due direzioni di legame.
• Possono essere singoli, doppi o tripli a seconda del numero di elettroni condivisi.
• Gli atomi possono ibridare i propri orbitali per stabilire diversi tipi di legami.

Forme Allotropiche del Carbonio

• Diamante: struttura tetraedrica, il carbonio è ibridizzato sp³.
• Grafite: struttura a strati, il carbonio è ibridizzato sp².
• Fullereni: struttura a forma di pallone da calcio, il carbonio è ibridizzato sp².
• Nanotubi: struttura tubolare, il carbonio è ibridizzato sp².

Teorie del Legami Covalenti

• Teoria del legame di valenza: spiega la formazione del legame covalente in termini di sovrapposizione degli orbitali atomici.
• Teoria degli orbitali molecolari: spiega la formazione del legame covalente in termini di combinazione degli orbitali atomici.

Momento di Dipolo

• Il momento di dipolo è una misura della polarità di un legame o di una molecola.
• Si manifesta quando la molecola presenta una separazione di carica (diverso grado di elettronegatività).
• Valore positivo per dipoli parziali e negativo per dipoli totali = è nullo per legami omo-polari.