Cenni sul Metodo M.O.

1. Cenni sul Metodo M.O. Stefano Vecchio Università “La Sapienza” di Roma E-mail: stefano.vecchio@uniroma1.it

2. Premessa • La struttura delle molecole è nota a priori • La struttura delle molecole è determinata sperimentalmente • N orbitali atomici (OA) generano (metodo LCAO) N orbitali molecolari (OM) • Si indicano solamente gli OA dell’atomo centrale (a sinistra) e degli atomi direttamente legati da esso (a destra) direttamente coinvolti nei legami • Gli OA degli elementi più elettronegativi sono a più bassa energia dei corrispondenti OA degli altri elementi

3. Come applicare il metodo MO? • Possiamo aiutarci considerando la struttura ottenuta con il metodo VB • Consideriamo la somma di tutti i legami (s + p) fra l’atomo centrale e gli atomi ad esso legati • Facciamo coincidere la somma s + p con il numero degli OM leganti (uguali a quelli antileganti)

4. Come applicare il metodo MO? (Continua) • Se nella struttura ci sono coppie solitarie (lone pair) sull’atomo centrale esse vengono descritte come OM non leganti • Se nella struttura ci sono cariche negative delocalizzate (es. anioni) esse vengono descritte come OM non leganti • Ricordiamoci sempre che N orbitali atomici (OA) generano N orbitali molecolari (OM)

5. Esempi • NH3 con il metodo VB

6. Esempi • NH3 con il metodo VB N 4 ibridi sp3

7. Esempi • NH3 con il metodo VB N 4 ibridi sp3 • NH3 con il metodo MO

8. Esempi • NH3 con il metodo VB N 4 ibridi sp3 • NH3 con il metodo MO 3 legami ed 1 coppia solitaria sull’atomo di N diventano: 3 OM leganti+ 3 OM antileganti+ 1 OM non legante

9. N H Esempi • NH3 con il metodo VB N 4 ibridi sp3 • NH3 con il metodo MO 3 legami ed 1 coppia solitaria sull’atomo di N diventano: 3 OM leganti+ 3 OM antileganti+ 1 OM non legante

10. Esempi • HNO3 con il metodo VB

11. Esempi • HNO3 con il metodo VB N N+ 3 ibridi sp2

12. Esempi • HNO3 con il metodo VB N N+ 3 ibridi sp2

13. Esempi • HNO3 con il metodo VB N N+ 3 ibridi sp2 • L’ elettrone sull’ orbitale non ibrido è impiegato nella formazione del legame p.

14. Esempi • HNO3 con il metodo MO

15. Esempi • HNO3 con il metodo MO 4 legami ed una coppia solitaria sull’atomo N diventano 4 OM leganti + 4 OM antileganti + 1 OM non legante

16. Esempi N ON • HNO3 con il metodo MO 4 legami ed una coppia solitaria sull’atomo N diventano 4 OM leganti + 4 OM antileganti + 1 OM non legante

17. Esempi • NO3– con il metodo MO:

18. Esempi • NO3– con il metodo MO: 4 legami,una coppia solitaria sull’atomo N ed una carica negativa delocalizzata su 3 ossigeni diventano 4 OM leganti + 4 OM antileganti + 2 OM non leganti

19. Esempi N O– O • NO3– con il metodo MO: 4 legami,una coppia solitaria sull’atomo N ed una carica negativa delocalizzata su 3 ossigeni diventano 4 OM leganti + 4 OM antileganti + 2 OM non leganti

20. Esempi • H2SO4 con il metodo VB:

21. Esempi • H2SO4 con il metodo VB: S 4 ibridi sp3

22. Esempi • H2SO4 con il metodo VB: S 4 ibridi sp3 • I due elettroni su orbitali non ibridi sono impiegati per i due legami p.

23. Esempi • H2SO4 con il metodo MO:

24. Esempi • H2SO4 con il metodo MO: 6 legami (4s + 2 p) diventano 6 OM leganti + 6 OM antileganti

25. Esempi O O OH OH S O • H2SO4 con il metodo MO: 6 legami (4s + 2 p) diventano 6 OM leganti + 6 OM antileganti

26. Provate a re-interpretare con il metodo OM • H2O (sapendo che O forma due legami con 2 H ed ha 2 coppie solitarie) • H3PO4 (sapendo che P forma 5 legami con 4 O (4s + 1p) • CO2 (sapendo che C forma 4 legami con 2 O (2s + 2p) • SO2 (sapendo che S forma 4 legami con 2 O (2s + 2p ed ha 1 coppia solitaria)