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.Qualcuno potrebbe darmi delle delucidazioni riguardo questo metodo di previsione della struttura delle molecole? 
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+1 .
non indossi una sedia, e per mangiare non ti servi di un trapano. questo ti fa pensare che la funzione delle cose dipenda dalla loro forma. la linea di pensiero più o meno corrente, nelle scienze della natura, è che esista un rapporto struttura-funzione che si estende fino al livello molecolare. questo fa sorgere la necessità di un modello per predire la forma delle molecole → modello vsepr
la forma della molecola, compresi gli angoli di legame, dipende dalle forze elettriche repulsive che si esercitano tra le nubi elettroniche che circondano i nuclei degli atomi / le coppie solitarie. per capire il modello vsepr, devi conoscere quello di lewis, perché è fondamentale riconoscere l'atomo centrale della molecola: a questo punto, ti immagini che tutti gli atomi siano puntiformi. racchiudi la tua molecola entro una sfera immaginaria, al centro di questa sfera c'è l'atomo centrale, mentre tutti gli altri atomi sono proiettati sulla superficie della sfera. la repulsione causata dalle forze elettriche spinge le molecole ad acquisire la conformazione a minore energia, esattamente per il motivo per cui l'acqua di una cascata si muove in un campo gravitazionale dall'alto verso il basso, o lo zucchero in un bicchiere si scioglie e si disperde uniformemente; se abbiamo una molecola come Cl-Be-Cl, l'energia di repulsione sarà minima quando i due atomi di Cl saranno alla massima distanza possibile sulla superficie della sfera immaginaria che avvolge la molecola, cioè distanti un diametro l'uno dall'altro. se prendiamo invece una molecola come BF3, abbiamo tre punti da collocare alla massima distanza l'uno dall'altro sulla sfera immaginaria; la geometria ci dice che questa condizione si verifica se i tre punti giacciono tutti e tre nello stesso piano passante per il centro della sfera, disposti come i vertici di un triangolo equilatero. gli atomi di F occupano la posizione dei punti sulla sfera. per via di questa particolare disposizione, ognuno dei tre angoli di legame FBF ha ampiezza 120°. si può continuare a fare lo stesso ragionamento aumentando il numero di atomi che circondano l'atomo centrale, l'obiettivo è sempre quello di scoprire la disposizione che permette di ottenere la massima distanza reciproca possibile di N punti su una superficie sferica. si scoprono così le figure lineare, piana triangolare, tetraedrica, bipiramide triangolare etc.
nonostante il vsepr dipenda dal modello di lewis, dei legami doppi o tripli, però, te ne sbatti; Cl-Be-Cl è una molecola di forma lineare quanto O=C=O (e in base a questo posso pensare che sia qualcosa di tossico nel mondo biologico; dato che la forma è identica, qualche sistema a bassa affinità potrebbe scambiare l'una per l'altra, con tutti i cazzi del caso). questo ha senso perché la struttura di due olive tenute insieme da due stuzzicadenti è la stessa di due olive tenute assieme da uno stuzzicadente solo, quel che cambia è solo la mobilità, ma di questo ce ne frega un po' na mazza, visto anche che è argomento di chimica organica.
cosa succede, invece, se la tua molecola ha due atomi centrali (come CH2=CH2)? niente di strano, scrivi la struttura di lewis e poi consideri ogni centro separatamente
lewis sarà così >=<
ed i due centri avranno struttura piana triangolare >-, -< (il doppio legame lo ignoriamo, come detto sopra.)
ora, in tutto questo discorso, ho tralasciato una parte: le coppie solitarie. essendo regioni ad elevata concentrazione elettronica, inizialmente si suppose avessero lo stesso identico effetto della presenza dei legami, sulla forma delle molecole. questo è vero qualitativamente. in pratica, quando hai una coppia solitaria, la tratti alla stregua di un punto sulla superficie della sfera immaginaria nella quale consideri avviluppata la tua molecola, esattamente come gli atomi legati; la differenza è che, pur contribuendo alla forma della molecola, in quella zona non ci sarà un atomo.
qualche esempio:
CO2 è una molecola lineare, quindi ha la forma --
BF3 è piana triangolare, e la sua forma è -<
SO2 non è lineare, per la presenza di una coppia solitaria sullo zolfo. quindi, in accordo con quanto detto in precedenza, doppiamo collocare tre punti alla massima distanza su una sfera; questo darebbe la forma piana triangolare, ma al momento di disegnare la molecola, dobbiamo tenere conto che la coppia solitaria, pur contribuendo a modificare la forma della molecola, non è un atomo, e la forma è quindi :< (dove con i due punti indico la coppia di elettroni spaiati), che si definisce "angolare", e non -<, la piana triangolare.
la predittività del modello vsepr si ferma qui. uno potrebbe inferire che gli angoli di legame in H2O siano di 109.5°, in accordo con quanto il modello prescrive per le molecole del tipo AX4 (come ad esempio CH4); questa predizione non è però verificata. infatti, l'angolo di legame compreso tra i due legami O-H è di 104.5°; da questo si deduce che la forza repulsiva causata dalle coppie spaiate è più forte di quella esercitata dalle coppie di legame ma, se esiste un qualche modello teorico quantitativo che ne prevede l'intensità, questo non è il vsepr.
sono andato un po' veloce su certe cose che credo tu sappia già, se c'è qualcosa di non chiaro chiedi
Edited by f_g - 29/1/2012, 15:54. -
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tutto chiaro, grazie! . -
gesùcristo; no nessuno .
User deleted
dterry93: tutto chiaro .
VSEPRValence Shell Electron Pair Repulsion |
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