Strutture di Lewis e regola dell'ottetto

Questa sezione si concentra sulle strutture di Lewis e la regola dell'ottetto, fondamentali per comprendere la formazione dei legami chimici.

Definizione: Le strutture di Lewis sono rappresentazioni grafiche che mostrano come gli elettroni di valenza sono distribuiti attorno agli atomi in una molecola.

Vocabolario:

• Coppie di elettroni di legame: elettroni condivisi tra due atomi
• Coppie solitarie (lone pairs): elettroni non condivisi

Esempio: Nella molecola di ammoniaca (NH₃), l'azoto forma tre legami covalenti con gli atomi di idrogeno e mantiene una coppia solitaria.

Highlight: La regola dell'ottetto stabilisce che gli atomi tendono a formare legami in modo da avere otto elettroni nel loro guscio di valenza, simile alla configurazione elettronica dei gas nobili.

Esempio: Nella molecola d'acqua (H₂O), l'ossigeno forma due legami covalenti con gli atomi di idrogeno e mantiene due coppie solitarie, raggiungendo l'ottetto.

Il capitolo sottolinea l'importanza delle strutture di Lewis per prevedere la geometria molecolare e le proprietà chimiche dei composti.

Highlight: Esistono eccezioni alla regola dell'ottetto, come nel caso di molecole con un numero dispari di elettroni o atomi con più di otto elettroni di valenza.

Vocabolario: I simboli di Lewis rappresentano gli elettroni di valenza di un atomo utilizzando punti intorno al simbolo dell'elemento.

Esempio: Il simbolo di Lewis per l'ossigeno mostra sei punti intorno al simbolo O, rappresentando i suoi sei elettroni di valenza.

La sezione conclude evidenziando come la comprensione delle strutture di Lewis e della regola dell'ottetto sia fondamentale per prevedere la reattività chimica e le proprietà dei composti.

Teoria VSEPR e geometria molecolare

Questa sezione introduce la teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) e il suo ruolo nella determinazione della geometria molecolare.

Definizione: La teoria VSEPR si basa sul principio che le coppie di elettroni intorno a un atomo centrale si dispongono in modo da minimizzare le repulsioni reciproche.

Highlight: La geometria molecolare dipende dal numero di coppie di elettroni (di legame e solitarie) intorno all'atomo centrale.

Esempio: La molecola di metano (CH₄) ha una geometria tetraedrica, con l'atomo di carbonio al centro e i quattro atomi di idrogeno ai vertici del tetraedro.

Il capitolo descrive le principali geometrie molecolari:

1. Lineare (2 coppie di elettroni)
2. Trigonale planare (3 coppie)
3. Tetraedrica (4 coppie)
4. Trigonale bipiramidale (5 coppie)
5. Ottaedrica (6 coppie)

Vocabolario: L'angolo di legame è l'angolo formato tra due legami adiacenti in una molecola.

Esempio: Nella molecola d'acqua (H₂O), l'angolo H-O-H è di circa 104,5°, leggermente inferiore all'angolo tetraedrico ideale di 109,5° a causa della presenza delle coppie solitarie sull'ossigeno.

La sezione sottolinea l'importanza della teoria VSEPR per prevedere e spiegare le proprietà fisiche e chimiche delle molecole, come la polarità e la reattività.

Highlight: La presenza di coppie solitarie può distorcere la geometria ideale, influenzando la forma e le proprietà della molecola.

Il capitolo conclude evidenziando come la comprensione della geometria molecolare sia fondamentale per spiegare fenomeni come la solubilità, il punto di ebollizione e la capacità di formare legami intermolecolari.